Механизм охрупчивания металлов поверхностно-активными элементами
С. М. Теус1, Б. Д. Шанина2, А. А. Кончиц2, Г. С. Могильный1, В. Г. Гаврилюк1
1Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Институт 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 abinitio-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