Fe-X(Mn,Si)合金稳定性和弹性性能的第一性原理研究

• 作者: 张彩丽 张齐娜 户秀萍 王小宏 董楠 韩培德
• 来源期刊: 太原理工大学学报
• 关键词: α-Fe 结构稳定性 弹性性质 第一性原理
• 年，卷（期）: 2013,（6）
• 所属期刊栏目: 材料与化学工程
• 页码范围: 683-688,698
• 页数: 7页
• 分类号: TG142.13
• 语种: 中文

摘要

基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理平面波超软赝势方法,计算了Mn、Si对体心立方晶格Fe结构稳定性和弹性性质影响.计算结果表明,合金化后的Fe-Mn、Fe-Si和Fe-Mn-Si合金满足热力学和力学稳定性.与bcc-Fe单晶弹性常数相比,Fe-Mn、Fe-Si的C11更低、C12和C44更高；而Fe-Mn-Si的C11和C12比bcc-Fe低、C44升高,即Si、Mn的复合合金化体系的各向异性倾向明显高于单一元素合金化.对应的多晶弹性常数来看,Mn单独合金化的体模量B增大,而Mn、Si复合合金化使体模量B大幅度减小.总体来看,Mn、Si单一合金化可提高合金体系的韧性,而复合合金化使体系的强度明显提高,合金延展性由强到弱顺序为Fe15 Mn＞Fe15 Si＞ Fe16＞Fe14 MnSi.