连续升温过程中γ-Fe→δ-Fe→液态Fe相变的分子动力学模拟

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• 出版年：2010
• 作者：刘益虎；吴永全；沈通；王召柯；蒋国昌
• 单位1：上海大学上海市现代冶金及材料制备重点实验室
• 出生年：1986
• 学历：硕士生
• 语种：中文
• 作者关键词：纯Fe；升温相变；分子动力学；微观结构
• 起始页：172
• 总页数：7
• 经费资助：国家自然科学基金项目50504010和50974083，国家自然科学基金委员会-上海宝钢集团公司联合基金项目50774112，上海市青年科技启明星计划项目07QA14021，长江学者和创新团队发展计划项目IRT0739及上海市教育委员会科研创新项目09YZ24资助
• 刊名：金属学报
• 是否内版：否
• 刊频：月刊
• 创刊时间：1956
• 主办单位：中国金属学会
• 主编：柯俊
• 地址：沈阳文化路72号
• 邮编：110016
• 卷：46
• 期：2
• 期刊索取号：P750.66 350

摘要

采用所构建的长程F-S势函数，对连续升温过程中γ-Fe→δ-Fe→液态Fe的相变过程进行了分子动力学（MD）模拟。结果表明，计算得到的γ-Fe，δ-Fe以及液态Fe的微观结构（径向分布函数、配位数）和宏观物性（密度）都能与实验结果吻合很好，但相变温度点与实验值的偏差较大，推测是由过快升温速度造成的过热度过高所致。从微观结构、瞬态能量及密度的分析出发，讨论了固态相变（γ-Fe→δ-Fe）和固-液相变（δ-Fe→液态Fe）的具体过程。其中，固态相变主要形成于晶格扭曲和滑移，而固-液相变即熔化过程起始于固体岛颗粒的边缘，并逐渐向其中心扩散。在相变演化过程中，通过瞬态能量和密度的起伏观察到明显的孕育过程。