First-principles study of 3sp impurity (S, P, Si, Al) effects on vacancy-mediated diffusion in Ni and Ni-33Cr alloys
First-principles study of 3sp impurity (S, P, Si, Al) effects on vacancy-mediated diffusion in Ni and Ni-33Cr alloys
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3sp 杂质（S、P、Si、Al）对 Ni 和 Ni-33Cr 合金中空位介导扩散影响的第一性原理研究
DOI：
10.1016/j.commatsci.2022.111768
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发表时间：
2022
影响因子：
3.3
通讯作者：
Tucker, Julie D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Ke, Jia-Hong;Tucker, Julie D.
微量杂质对空位介导过程的影响是导致结构合金中意外降解速率的关键因素。我们研究了3spimpurpose效果的第一性原理计算得到杂质修改扩散稀镍。计算还进行了特殊的准随机结构（SQS）的Ni-33 Cr调查的相似性，影响空位介导的动力学的代表啤酒花。结果表明，P和S对Ni和Ni-Cr合金的空位迁移率有显著的增强作用，这是由于杂质原子附近的空位束缚和重取向跃迁的迁移势垒降低所致。增强的扩散可导致工业Ni基合金中的微结构变化和降解速率的可变性，特别是对于其中可由于非平衡条件而发生杂质的局部偏析的结构部件。
The effect of minor impurities on vacancy-mediated processes is a critical factor causing unanticipated degradation rates in structural alloys. We investigate the 3spimpurity effect by first-principles calculations to derive impurity-modified diffusion in dilute Ni. Calculations are also performed for special quasi-random structures (SQSs) of Ni-33Cr to investigate the similarity of representative hops that affect vacancy-mediated kinetics. The results show considerable enhancement of vacancy mobility by P and S for Ni and Ni-Cr alloys due to vacancy binding and reduced migration barriers of the re-orientation hops at the vicinity of the impurity atom. The enhanced diffusion can cause variability of microstructure changes and degradation rates in industrial Ni-based alloys, particularly for structural components where local segregation of impurities can occur due to non-equilibrium conditions.
基于从头算的多组分合金辐射效应建模：最终科学/技术报告
DOI：
--
发表时间：
2010
期刊：
影响因子：
--
作者：
D. Morgan
通讯作者：
D. Morgan
稀多组分合金中扩散的平均场理论：溶质对自扩散影响的新模型
影响因子：
1.6
作者：
M. Nastar
通讯作者：
M. Nastar
影响因子：
9.4
作者：
Ke, Jia-Hong;Young, George A.;Tucker, Julie D.
通讯作者：
Tucker, Julie D.