Carbon-induced strengthening of bcc iron at the atomic scale

材料科学 成核 分子动力学 位错 原子单位 碳纤维 工作(物理) 动力学蒙特卡罗方法 产量(工程) 焓 过渡态理论 热力学 蒙特卡罗方法 计算化学 物理 动力学 化学 冶金 经典力学 统计 数学 量子力学 复合数 复合材料 反应速率常数
作者
Arnaud Allera,Fabienne Ribeiro,Michel Perez,David Rodney
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:6 (1) 被引量:10
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.6.013608
摘要

In steels, the interaction between screw dislocations and carbon solutes has a great influence on the yield strength. Fe-C potentials used in molecular dynamics (MD) simulations yield a poor description of screw dislocation properties---their core structure and Peierls barrier---compared to ab initio calculations. Here we combine two EAM potentials from the literature, which greatly improves dislocation property accuracy in FeC alloys. Using this hybrid potential, MD simulations of dislocation glide in random solid solutions confirm a powerful solute strengthening, caused by complex interaction processes. We analyze these processes in a model geometry, where a row of carbon atoms is inserted in the dislocation core with varying separations. We use a combination of MD simulations, minimum-energy path calculations, and a statistical model based on the harmonic transition state theory to explain the strengthening induced by carbon. We unveil that carbon disrupts the glide process, as unpinning requires the successive nucleation of two kink pairs. When solute separation is below about 100 Burgers vectors, the activation enthalpy of both kink pairs are markedly increased compared to pure iron, resulting in a strong dependence of the unpinning stress on solute spacing. Our simulations also suggest an effect of carbon spacing on the kink-pair activation entropy. This work provides elementary processes and parameters that will be useful for larger-scale models and, in particular, kinetic Monte Carlo simulations.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
逐月追风发布了新的文献求助10
刚刚
l0000完成签到,获得积分10
刚刚
香蕉觅云的应助被xiaoqi采纳,获得10
刚刚
What205完成签到 ,获得积分10
1秒前
健壮书包发布了新的文献求助20
2秒前
蒙蒙细雨完成签到,获得积分10
2秒前
薯条发布了新的文献求助10
2秒前
研友_8oBQ3Z完成签到,获得积分10
2秒前
wsnsnns完成签到,获得积分10
3秒前
aajhajkahna的应助被贾庆祥采纳,获得10
3秒前
3秒前
小鬼完成签到,获得积分10
4秒前
zyd发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
6秒前
Zhang关注了科研通微信公众号
6秒前
7秒前
Xieyusen发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
隐形曼青的应助被王彬采纳,获得10
9秒前
du完成签到 ,获得积分10
9秒前
kaizt完成签到,获得积分10
10秒前
酷波er的应助被皛沅采纳,获得10
10秒前
宋昊完成签到,获得积分10
11秒前
猫猫雨完成签到,获得积分10
11秒前
yyyyy发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
吴士杰完成签到,获得积分10
12秒前
WANGs完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
共享精神的应助被陈博士采纳,获得10
13秒前
13秒前
罐罐发布了新的文献求助10
13秒前
夜雨惊发布了新的文献求助10
13秒前
JamesPei的应助被初景采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
wawajiao完成签到,获得积分20
15秒前
Lucas的应助被emma采纳,获得30
16秒前
子车立轩完成签到 ,获得积分10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
A Silent Apostrophe:The Fayum Portraits 520
Organizational Behavior 510
Sing with Understanding: Introduction to Theology in Christian Congregational Song, 3rd ed 330
Auslegung und Untersuchung einer invers ausgelegten Beschaufelung eines einstufigen Axialverdichters mit Vorleitrad (German) 300
AI-Contracting 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7838215
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9360564
关于积分的说明 20615795
捐赠科研通 7432221
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3339047
关于科研通互助平台的介绍 2483359
邀请新用户注册赠送积分活动 2360018