Аннотация:
Используя ранее разработанный метод расчета свойств кристалла на основе парного потенциала Ми–Леннард-Джонса, рассчитаны термодинамические свойства ОЦК- и ГЦК-фаз железа при температуре полиморфного ОЦК-ГЦК-фазового перехода. Рассчитаны 23 свойства железа и их изменения при ОЦК–ГЦК-переходе. Расчеты показали, что такие свойства как: параметр Грюнайзена, коэффициент теплового расширения и теплоемкость практически не изменяются при ОЦК-ГЦК-переходе. Модуль упругости, удельная энтропия, коэффициент Пуассона и удельная поверхностная энергия изменяются так же, как и молярный объем, т. е. в пределах 1%. Температура Дебая и ее производная по давлению уменьшаются при ОЦК-ГЦК-переходе так же, как увеличивается расстояние между центрами ближайших атомов, т. е. в пределах 2–3%. На основе анализа известных из литературы экспериментальных данных показано, что даже сравнительно точно измеримые параметры как коэффициент теплового расширения и модуль упругости измеряются с погрешностью превышающей значения скачков этих параметров при ОЦК-ГЦК-переходе. Указано, что аморфизация либо наноструктурирование определенной доли железа в процессе ОЦК-ГЦК-перехода может вносить вклад в изменения свойств железа при данном фазовом переходе.
Ключевые слова:железо, межатомный потенциал, ОЦК- и ГЦК-структура, полиморфный переход.
Поступила в редакцию: 30.09.2020 Исправленный вариант: 07.10.2020 Принята в печать: 08.10.2020