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稀土La对bcc-Fe中Cu扩散行为影响的第一性原理研究

高雪云 王海燕 李春龙 任慧平 李德超 刘宗昌

稀土La对bcc-Fe中Cu扩散行为影响的第一性原理研究

高雪云, 王海燕, 李春龙, 任慧平, 李德超, 刘宗昌
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-07-03
  • 修回日期:  2014-08-11
  • 刊出日期:  2014-12-05

稀土La对bcc-Fe中Cu扩散行为影响的第一性原理研究

  • 1. 中冶东方工程技术有限公司, 包头 014010;
  • 2. 内蒙古白云鄂博矿多金属资源综合利用重点实验室, 包头 014010;
  • 3. 包头钢铁(集团)公司, 包头 014010
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51101083)和内蒙古自然科学基金(批准号: 2013MS0813)资助的课题.

摘要: 采用基于密度泛函理论的第一性原理, 研究了稀土La对bcc-Fe中Cu析出行为的影响. 计算了α-Fe中La原子和Cu原子与空位之间, 以及La原子和Cu原子之间的点缺陷结合能; 在此基础上, 讨论了α-Fe中La对Cu扩散激活能的关系. 结果表明: La原子与空位之间有较强的相互吸引作用, 且对近邻Cu原子也有一定的束缚. 此外, La的加入使Cu原子近邻的空位形成能显著升高, 这表明La, Cu 偏聚区形成空位较为困难. 与此同时, 由于La原子对近邻空位和Cu原子的吸引作用, 使Cu原子向近邻空位跳跃的迁移能有所升高. 迁移能与空位形成能变化的计算结果显示, La原子的加入能够使α-Fe中Cu的扩散激活能显著升高, 从而延缓了铁素体区富铜相的偏聚和析出.

English Abstract

参考文献 (21)

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