王海燕
,
高雪云
,
任慧平
,
金自力
,
张红伟
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论(DFT)的平面波超软赝势方法,结合广义梯度近似(GGA),计算了Ce原子在α-Fe晶内、晶界和自由表面的杂质形成能,在此基础上,研究了稀土元素Ce在α-Fe中的占位倾向,并根据Rice-Wang热力学模型讨论了Ce元素在晶界的韧脆化作用.结果表明:Ce倾向于偏聚在α-Fe晶界区,此外,Ce在晶界和自由表面的杂质形成能之差小于零.α-Fe晶界掺杂Ce前后的电子结构显示,Ce占位于晶界后,为掺杂区提供了更多的电子用于成键,与晶界上相邻Fe原子的作用加强,使掺杂区产生由金属键向离子键变化的趋势,也使晶界上Fe原子的成键态能量比重增加,从而增强了掺杂区原子之间的结合能力.同时,Ce加入后与晶界上Fe原子外层轨道发生较为强烈的相互作用,并使晶界上的原子成键区态密度左移,降低了体系总能量.
关键词:
Ce
,
α-Fe
,
晶界
,
电子结构
,
DFT
王景代
,
谢发尹
,
孟宇
,
张华霞
,
吴昌新
,
孙传祺
中国稀土学报
doi:10.11785/S1000-4343.20140308
采用FMI-I-600-R-C型真空感应熔炼速凝炉制备了不同厚度的钕铁硼速凝薄片,并用螺旋测微器从中分别选取厚度为0.2,0.3,0.4,0.5,0.6和0.7 mm的速凝薄片,采用扫描电子显微镜对各个薄片进行微观组织和微区成分分析,发现厚度为0.2 ～0.4 mm的速凝薄片中没有α-Fe析出,而厚度超过0.4 mm的速凝薄片靠近自由面处均存在α-Fe,表明冷却速度沿着厚度方向是逐渐降低的.当厚度超过0.4mm时,靠近自由面处的冷却速度过低而不能完全抑制α-Fe的生成,以0.4 mm厚速凝薄片为研究对象,结合热传导理论和凝固理论,应用数学解析法计算了α-Fe在钕铁硼速凝薄片中析出的临界冷却速度.
关键词:
钕铁硼
,
α-Fe
,
临界冷却速度
,
稀土
王海燕
,
毛卫民
,
朱国辉
,
高雪云
,
李德超
,
任慧平
稀有金属材料与工程
采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理,研究了稀土La对含铌钢中NbC在铁素体区析出行为的影响.计算了α-Fe中La原子和Nb原子与空位之间,以及La原子和Nb原子之间的点缺陷结合能;此外,讨论了La在α-Fe中与Nb扩散激活能的关系.在此基础上,分析了稀土加入对铌析出行为的影响.结果表明:La原子与空位之间有较强的相互吸引作用,而与Nb原子之间则为相互排斥,这种结合能的差异会造成Nb的扩散迁移能有所升高.同时,La的加入使Nb原子近邻的空位形成能显著降低,从而促进α-Fe中Nb原子近邻空位的形成.迁移能与空位形成能变化的计算结果显示,La能够使α-Fe中Nb的扩散激活能显著降低,从而促进了铁素体区NbC的析出.
关键词:
La
,
NbC
,
α-Fe
,
析出
,
第一性原理
