Дослідження методом молекулярної динаміки впливу водню і вуглецю на рухливість меж зерен в $\alpha$-залізі
С. М. Теус, В. Г. Гаврилюк
Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 02.06.2019. Завантажити: PDF
Вплив водню та вуглецю на рухливість меж зерен в $\alpha$-залізі було досліджено із використанням методу молекулярної динаміки. Розрахунки було виконано в рамках пружного наближення. Водень та вуглець виявляють сильну схильність до зерномежової сегрегації. Показано, що знаходячись в околі меж зерен водень знижує значення ентальпії активації їх міграції, що проявляться у підвищеній мобільності меж зерен у порівнянні з випадком ненаводненого зразка. На противагу цьому, атоми вуглецю міцно закріплюють межу зерна на її вихідній позиції на всьому температурному інтервалі і при всіх значеннях деформації, використаних при моделюванні. Отримані результати інтерпретуються базуючись на протилежному впливі елементів на міжатомні взаємодії: підвищення концентрації вільних електронів воднем та їх зниження вуглецем. Припускається, що спричинена воднем підвищена рухливість межі зерна може бути причиною раннього старту рекристалізації, що спостерігається в наводнених сплавах на основі заліза.
Ключові слова: водень, вуглець, міжатомний зв’язок, електронна структура, рухливість межі зерна, молекулярна динаміка.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v41/i09/1187.html
PACS: 61.50.Lt, 61.72.jj, 61.72.Mm, 61.72.S-, 71.15.Pd, 71.20.-b