Ближний порядок в сплавах Fe–Cr: моделирование методом решеточного Монте-Карло

Гульнара Дусенбековна Баирова, Александр Аминулаевич Мирзоев

Аннотация


Проведено исследование ближнего порядка в сплавах Fe–Cr методом Монте-Карло. Моделирование проводилось в рамках алгоритма Метрополиса в программном пакете LAMMPS. Анализ данных моделирования осуществлялся с помощью программного обеспечения для визуализации и анализа данных Ovito. Модель сплава предполагает, что структура решетки фиксирована и что взаимодействия существуют между первыми соседями и вторыми соседями. Установлено взаимодействие Fe–Cr с применением потенциала межатомного взаимодействия Abell–Brenner–Tersoff (ABOP). Были изучены различные концентрации примесей внедрения хрома в железе, а именно 5–50 ат. %. Рассчитана энергия смешения системы Fe–Cr при различных концентрациях примесей внедрения. Расчеты показали, что выбранный потенциал взаимодействия верно воспроизводит изменения знака энергии смешения как функции концентрации Cr. При применении в кинетическом моделировании по методу Монте-Карло потенциал правильно предсказывает разложение первоначально случайных сплавов Fe–Cr в зависимости от концентрации Cr. Определен параметр ближнего порядка Каули, который используется для количественной оценки степени упорядочения. В соответствии с экспериментами наблюдается сильная тенденция упорядочения в распределении Cr при низких концентрациях, что проявляется в отрицательных значениях параметров ближнего порядка.


Ключевые слова


твердые растворы; моделирование Монте-Карло; энергия смешения; хром; ближний порядок

Полный текст:

PDF


DOI: http://dx.doi.org/10.14529/mmph190207

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.