304NG奥氏体不锈钢由于具有良好的力学性能和耐腐蚀性,被广泛应用于核电工业.304NG奥氏体不锈钢受辐照会产生多种点缺陷,进而影响材料力学性能.为了研究304NG奥氏体不锈钢中点缺陷的产生机理,以面心立方Fe-Cr-Ni合金为模型,利用基于密度泛函理论的第一性原理方法研究了多种点缺陷结构的晶格常数,形成能,结合能,扩散迁移及相互作用,并计算了γ-Fe中相应的的性质作为对照.研究结果表明:Fe空位和Fe-Fe<100>哑铃是Fe-Cr-Ni合金中容易形成的点缺陷.基于对这两种点缺陷的迁移能垒分析,发现Fe-Fe<100>哑铃要比空位更易迁移.相互作用能的计算表明在Fe-Cr-Ni合金中相邻Fe空位存在吸引作用,会促进孔洞的形成;Fe空位-Fe-Fe<100>哑铃及Fe空位-Fe-Cr<100>哑铃均存在较弱的排斥作用,此外,在第一、二近邻位置的八面体间隙Fe原子都会和空位结合,使体系恢复为完整晶胞.
Fe-Cr-Ni合金 缺陷 形成能 相互作用 第一性原理