Исследование методом молекулярной динамики влияния водорода и углерода на подвижность границ зёрен в $\alpha$-железе
С. М. Теус, В. Г. Гаврилюк
Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
Получена: 02.06.2019. Скачать: PDF
Влияние водорода и углерода на подвижность границ зёрен в $\alpha$-железе было исследовано с использованием метода молекулярной динамики. Расчёты выполнены в рамках упругого приближения. Водород и углерод проявляют сильную склонность к зернограничной сегрегации. Показано, что находясь в окрестности границ зёрен, водород понижает значение энтальпии активации их миграции, что проявляется в повышенной мобильности границ зёрен в сравнении с ненаводороженным образцом. В противоположность этому, атомы углерода жёстко закрепляют границу зерна на её первоначальной позиции во всём температурном интервале и при всех значениях деформации, использованных при моделировании. Полученные результаты интерпретируются, основываясь на противоположном влиянии элементов на межатомные взаимодействия: повышении концентрации свободных электронов водородом и их понижении углеродом. Предполагается, что индуцированная водородом повышенная подвижность границы зерна может быть причиной раннего старта рекристаллизации, что наблюдается в наводороженных сплавах на основе железа.
Ключевые слова: водород, углерод, межатомная связь, электронная структура, подвижность границы зерна, молекулярная динамика.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i09/1187.html
PACS: 61.50.Lt, 61.72.jj, 61.72.Mm, 61.72.S-, 71.15.Pd, 71.20.-b