Механизм охрупчивания металлов поверхностно-активными элементами
С. М. Теус$^{1}$, Б. Д. Шанина$^{2}$, А. А. Кончиц$^{2}$, Г. С. Могильный$^{1}$, В. Г. Гаврилюк$^{1}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Институт физики полупроводников им. В. Е. Лашкарьова НАН Украины, просп. Науки, 41, 03028 Киев, Украина
Получена: 09.11.2017. Скачать: PDF
Природа механической деградации металлов, обусловленной поверхностно-активными элементами, была изучена, основываясь на влиянии йода и галлия на аустенитные стали и используя $ab initio$-расчёты и экспериментальные исследования электронной структуры, рентгеновскую дифракцию, механическую спектроскопию и механические испытания. Показано существенное повышение плотности электронных состояний на уровне Ферми в случае йода в ГЦК-железе, что согласуется с измерениями, в которых была зафиксирована повышенная концентрация свободных электронов, вызванная йодом в аустенитных сталях. Как следствие, установлено повышение мобильности дислокаций, вызванное йодом и галлием в аустенитных сталях. Обсуждается роль локализации повышенной пластической деформации в качестве условия хрупкости. Полученные результаты противоречат широко распространённому мнению об определяющей роли поверхностной энергии в жидкометаллической хрупкости и, вместо этого, интерпретируются, основываясь на корреляции между атомными взаимодействиями и дислокационными свойствами. Обсуждается применимость гипотез HELP и AIDE.
Ключевые слова: ГЦК-железо, аустенитная сталь, сурфактанты, электронная структура, дислокации, механические свойства.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v40/i02/0201.html
PACS: 61.72.Hh, 61.72.Yx, 62.20.M-, 62.40.+i, 68.35.Dv, 71.20.Be, 76.30.-v