Cr在FeCr合金中擴(kuò)散過程的原子尺度模擬研究.pdf

1、鐵素體/馬氏體鋼在強(qiáng)輻照下具有優(yōu)異的幾何穩(wěn)定性、抗輻照腫脹和優(yōu)良的耐腐蝕性能等特性，所以被認(rèn)為可以作為未來聚變示范堆和第四代核反應(yīng)堆重要候選結(jié)構(gòu)材料之一。研究表明，Cr的加入對FeCr合金輻照性能產(chǎn)生了很大的影響，研究合金中Cr的行為，對于理解FeCr合金的輻照性能有著重要意義。F/M鋼在輻照過程中，會出現(xiàn)富Cr的α'相，其會導(dǎo)致富Cr的FeCr合金脆化。然而α'相的形核過程的細(xì)節(jié)還不清楚，要想弄懂形核機(jī)理，必須了解合金中原子擴(kuò)散過程。

2、因此本文通過計算機(jī)模擬方法來研究Cr在Fe-Cr合金中擴(kuò)散過程。
　　首先通過原子模擬方法，用2BM(two band model)勢函數(shù)模型計算了空位和點(diǎn)缺陷的能量特征，并與文獻(xiàn)值進(jìn)行了對比，結(jié)果比較接近。在不同的溫度和空位濃度條件下，對Fe-1％Cr合金進(jìn)行分子動力學(xué)模擬計算，通過計算原子的均方位移，分別得到了純Fe和合金中Cr原子的擴(kuò)散系數(shù)。此外，按照固體中雜質(zhì)擴(kuò)散的五頻率模型，計算了合金中Cr原子的擴(kuò)散系數(shù)，并將其與分子動