Ab initio-исследование влияния Al на энтальпию растворения примеси углерода в парамагнитном ГЦК-сплаве Fe-Mn
Пономарева А.В., Смирнова Е.А.

Поступила в редакцию: 15 Июня 2022

DOI: 10.31857/S004445102212015X

PDF (1519.3K)

В рамках теории функционала электронной плотности выполнен расчет энтальпии растворения примеси углерода в парамагнитном Fe-Mn-Al-сплаве. Для описания ГЦК-сплавов на основе Fe использована модель, учитывающая вклад тепловых магнитных флуктуаций в парамагнитной матрице с атомным беспорядком и точечными дефектами. Обнаружено, что добавление примерно 2 ат.% Al в сплав Fe-20 ат.%Mn увеличивает энтальпию растворения углерода относительно сплава Fe-Mn и уменьшает относительно растворения в γ -Fe. Показано, что если атом алюминия находится в первой координационной сфере углерода, то взаимодействие атомов Al и C является отталкивающим из-за большого деформационного искажения решетки вокруг атома алюминия. Продемонстрировано различие перераспределения заряда вокруг примеси в отсутствие и при наличии атома алюминия в качестве ближайшего соседа. Проведен анализ влияния локального окружения, деформации решетки и магнитных взаимодействий на энергию растворения углерода.