Page 67 - 国外钢铁技术信息内参（2024年9月）

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（图 22（a））。由于各种元素固溶都会使α-Fe 晶格常数增大，并且距 Fe 越远

影响越大，因此，各种元素与空位的相互作用与固溶原子的尺寸变化趋势一致，

但如果将相互作用分为应变和电子键合两种，则空位与所添加元素间的相互作 ᇏݓࣁඋ࿐߶

用主要取决于电子键合，受应变影响较小。除 Sc 以外，3d 过渡元素与空位之
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间的相互作用能均低于 0.4eV，但 C 和 N 与空位之间的相互吸引力则大得多，

为 0.4～0.9eV。另外，取代溶质元素与空位之间处于吸引力下相互作用时，空

位更容易出现在溶质元素邻近位置，从而促进扩散。事实上，及川在研究中发

现所添加元素的杂质扩散系数与铁的自扩散系数之比与元素周期表上的铁呈对

称变化关系（图 22（b））。由于两者趋势一致，元素与空位的相互作用对扩 ᇏݓࣁඋ࿐߶

散系数有很大影响。最近，研究人员已经直接观察到金属中空位与取代元素的
相互作用情况，希望能够在实验和理论上对溶质元素与空位的相互作用有进一

步的了解。 ᇏݓࣁඋ࿐߶

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图 22 α-Fe 中，（a）添加元素与空位之间的相互作用，（b）溶质原子的杂质

扩散系数与 Fe 的自扩散系数之比

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CSM 中国金属学会 CMISI 冶金工业信息标准研究院

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