钢铁研究学报

作者：陈溥芃，王洋，张元祥，方烽，张晓明

单位：东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室，辽宁沈阳110819

关键词：关键词：BCC-Fe,{112}滑移系,广义层错能,薄层孪晶,第一性原理,局域电荷密度

摘要：采用第一性原理计算了BCC-Fe以及BCC-Fe分别掺杂硅(Si)、镓(Ga)后{112}<111>滑移系的广义层错能。结果表明：Si和Ga均会降低BCC-Fe的广义层错能，对广义层错能曲线峰值的降低幅度分别为8.48%和10.27%；不同元素掺杂也会影响层错发生的位置，Si掺杂的BCC-Fe趋向于在Si原子所在的{112}面发生<111>方向的层错，而Ga掺杂的BCC-Fe更趋向于在与Ga原子近邻的{112}面发生<111>方向的层错。此外，BCC-Fe上下层沿着{112}<111>滑移系错动2/3bp（bp=1/2<111>）时，会形成薄层孪晶结构，使2/3bp处的广义层错能显著降低。与错动1bp后形成的完美晶体相比，薄层孪晶为亚稳定状态，可通过相邻的{112}平行晶面逐层错动2/3bp，从而生成多层孪晶来进一步降低层错能，一定程度上解释了Fe-Si、Fe-Ga合金中发现大量∑3孪晶界的现象。

来源：2023年第3期

《钢铁研究学报》期刊编辑部

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