Вышедшие номера
Изменение параметров образования вакансий и самодиффузии в различных полиморфных модификациях железа
Магомедов М.Н. 1
1Институт проблем геотермии и возобновляемой энергетики – филиал Объединенного института высоких температур РАН, Махачкала, Россия
Email: mahmag4@mail.ru
Поступила в редакцию: 25 июля 2022 г.
В окончательной редакции: 29 ноября 2022 г.
Принята к печати: 29 ноября 2022 г.
Выставление онлайн: 14 января 2023 г.

Аналитическим методом, основанным на парном четырехпараметрическом потенциале межатомного взаимодействия Ми-Леннард-Джонса, проведен расчет активационных параметров для различных структур железа. В рамках единого метода рассчитаны все параметры активационных процессов: энергия Гиббса, энтальпия, энтропия и объем как для процесса образования электронейтральных вакансий, так и для процесса самодиффузии атомов. Рассчитаны изобарные температурные зависимости указанных активационных параметров для объемно центрированной кубической (ОЦК) и гранецентрированной кубической (ГЦК) структур железа от T=10 до 1810 K вдоль двух изобар: P=0 и 10 GPa. Показано, что при температуре α-γ-перехода (1184 K) активационные параметры уменьшаются при изобарном переходе из ОЦК в ГЦК структуру. При температуре γ-delta-перехода (1667 K) активационные параметры возрастают при переходе из ГЦК в ОЦК структуру. С ростом давления величина скачков для энергии Гиббса и энтальпии активационного процесса увеличивается, а для энтропии и объема активационного процесса уменьшается. Показано, что при низких температурах из-за квантовых закономерностей активационные параметры сильно зависят от температуры, причем энтропия активационного процесса в этой области отрицательная. В области высоких температур получено хорошее согласие с известными из литературы экспериментальными оценками активационных параметров для различных структур железа. Ключевые слова: вакансия, самодиффузия, межатомный потенциал, железо, структура, фазовый переход.