基于團簇的γ-(Fe,C)間隙固溶體結構模型.pdf

1、研究C原子在含C奧氏體γ-(Fe，C)中的分布有助于建立起鋼鐵的性能與成分之間的關系。目前人們對C原子的分布主要持兩種意見，一種認為C原子在γ-(Fe，C)中是無序分布的，彼此之間不受影響，另一種則認為C原子之間存在排斥作用。穆斯堡爾譜實驗和蒙特卡洛模擬都可以研究γ-(Fe，C)的局部結構，其大部分結果都證明C原子在γ-(Fe，C)中并不是無序分布的，而是C-C原子對的距離要超過兩個間隙殼層。
　　在此基礎上結合本課題組提出的“團

2、簇加連接原子”模型，本論文提出了一種能夠描述C在γ-(Fe，C)中分布方式的幾何模型。由于C原子位于γ-(Fe，C)中的八面體間隙，周圍有6個Fe原子，所以γ-(Fe，C)的主團簇是[C-Fe6]。其余的Fe原子作為連接原子位于[C-Fe6]團簇的間隙，故γ-(Fe，C)的團簇式可以表達為[C-Fe6]Fex。由某一C原子和其周圍的C原子組成的矢量可以用一系列晶向族表示出來，這些晶向族中的任意三個非共面的矢量都可以代表一種原子分布。通過

3、限定最短矢量和最長矢量，我們最終獲得了96種[C-Fe6]Fex(x=0～20，26)模型。
　　[C-Fe6]Fe2模型的原子密度值最大。[C-Fe6]Fex(x=1，2，3，6，15，20，26)模型中的C原子分布比較滿足Friedel振蕩，證明這些模型要比其余的模型更加穩(wěn)定。在[C-Fe6]Fe2中，由1/2(0，2，2)，1/2(2，0，2)，1/2(2，2，0)三個矢量組成的構型與Bauer等提出的Fe8C模型是一樣的，

4、不同的是[C-Fe6]Fe2模型能清晰地區(qū)分出Fe1,0（Fe1,0是指第一殼層間隙位上有1個C原子而第二殼層間隙位上有0個C原子的Fe原子）和Fe0,4（Fe0,4是指第一殼層間隙位上有0個C原子而第二殼層間隙位上有4個C原子的Fe原子）。Fe-Fe3C相圖中共晶點的成分可以用共晶反應生成的兩個新相的團簇式1∶1加和解析出來，其中γ-(Fe，C)的團簇式選取[C-Fe6]Fe3，Fe3C的團簇式選取[C-Fe9]C2Fe，即[C-Fe