BCC钨中螺位错与碳的相互作用：第一性原理研究
材料科学
2021-06-14 v1
摘要
采用第一性原理计算研究了钨中碳与螺位错的相互作用。位错附近碳原子的存在引发重构，位错弛豫到一种在纯钨中不稳定的构型，即硬核结构。该重构对应于碳在由位错产生的棱柱位中的强结合，这适用于偏聚在位错线上的高浓度碳。然而，对于较低的原子分数，重构仅为部分发生，位错倾向于回落到其易核基态。碳原子将位错钉扎于不稳定位置可由简单的线张力模型很好地描述。当溶质处于重构核的第四近邻八面体位置时，在更大分离距离上也证实了强烈的碳-位错吸引。利用伊辛模型并采用平均场近似，对这些不同偏聚位中碳的平衡浓度进行了建模。该热力学模型表明，螺位错在高达约2500 K的温度下始终被碳原子完全饱和并钉扎于其硬核构型。
引用
@article{arxiv.2106.06366,
title = {Screw dislocation-carbon interaction in BCC tungsten: an ab initio study},
author = {Guillaume Hachet and Lisa Ventelon and François Willaime and Emmanuel Clouet},
journal= {arXiv preprint arXiv:2106.06366},
year = {2021}
}