Fe-RE(Y La,Ce)合金中相稳定性和固溶度的第一性原理研究（英文）

摘要

合金元素的固溶度对于新型合金的设计和合金动力学过程的研究具有重要的作用。利用密度泛函理论,计算了Fe-RE二元化合物的基态,确定了Fe-Y和Fe-Ce体系的稳态和亚稳态结构。计算结果表明,Fe-Y的稳定结构为Fe_(12)Y.tI 26、Fe_(17)Y_2.h P38和Fe_2Y.c F24,Fe-Ce的稳定结构为Fe_(17)Ce_2.hP38、Fe_(19)Ce_5.hR 24和Fe_2Ce.cF24。基于稀格子气统计热力学理论,利用第一性原理计算得到了稀土元素在α-Fe中随温度变化的固溶度曲线。结果显示,稀土Y、La和Ce元素在α-Fe中的固溶度为S_(La)>S_(Ce)>S_Y,这一趋势对应于三者在α-Fe中的溶解形成焓关系:H_(sol)(La)