No abstract

Рис. 2. Расположения атомов углерода в суперячейке из 32 атомов железа, с учётом периодических граничных условий. Новая суперячейка начинается от второго атома номер ноль. Атомы железа железе Ридный Я.М., Мирзоев А.А., Влияние энергий взаимодействия Мирзаев Д.А. между атомами углерода в ГЦК-железе…

Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Челябинск, Россия Аннотация Постановка задачи: известно, что в сталях, легированных алюминием и кремнием, при распаде переохлаждённого аустенита возможно образование бескарбидного бейнита. В последние годы кремнистые стали с «бескарбидным бейнитом» начали использовать для производства труб после того, как Бхадешия в ряде работ обнаружил высокий потенциал увеличения их конструкционной прочности. Основной особенностью подобных сталей является превращение аустенита в феррит, который имеет не кубическую, а тетрагональную решетку. Используя методы первопринципного моделирования, Бхадешия рассчитал диаграмму равновесия тетрагонального феррита (α') и аустенита (γ), причем оказалось, что равновесная концентрация углерода в феррите многократно превосходит таковую в кубическом феррите, чем и объяснялась причина роста прочности. Однако указанный расчет имеет ряд серьезных недостатков и скорее является качественным. Цель работы, новизна: в настоящей работе впервые проведен термодинамический анализ равновесия тетрагонального феррита и аустенита на примере сплавов Fe-C, но при запрете на выделение карбида в ходе бейнитного превращения. Используемые методы: Анализ основан на модели регулярного твердого раствора внедрения Чипмана. Химические потенциалы вычислялись суммированием соответствующих выражений для α-фазы с кубической решеткой и «тетрагональных» добавок по теории Зинера-Хачатуряна. Условие равенства химических потенциалов компонентов для двух фаз позволило рассчитать граничные концентрации углерода в α-и γ-фазах. Результаты: установлено, что в тетрагональной α-фазе рассчитанная концентрация углерода в 40-60 раз выше, чем для обычного кубического феррита, находящегося в равновесии с γ-фазой. Практическая значимость: это подтверждает качественные выводы Бхадешиа и открывает новые возможности конструирования высокопрочных сталей со структурой бескарбидного бейнита. Ключевые слова: тетрагональность, бейнитный феррит, химическое равновесие, теория Зинера-Хачатуряна Метастабильное равновесие тетрагонального бейнитного феррита … Мирзаев Д.А., Мирзоев А.А. и др. www.vestnik.magtu.ru Метастабильное равновесие тетрагонального бейнитного феррита … Мирзаев Д.А., Мирзоев А.А. и др.

A fundamental understanding of the localization of H atoms in steel is an important step towards a theoretical description of the mechanisms of hydrogen embrittlement at the atomic level. Ab initio calculations within the framework of density functional theory (DFT) is used to investigate the effect of various substitutional impurities Mg, Al, Si, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo , Pd and Cd on the energy of hydrogen dissolution in the lattice of bcc iron. The electronic and elastic contributions of various impurities to the dissolution energy are distinguished, and their influence on the binding energy of hydrogen and impurities is analyzed. The existence of a linear dependence of the energy of hydrogen dissolution on the magnitude of the change in the electron density of the intra-tetrahedral pore after the introduction of a hydrogen atom into it is shown. The results obtained made it possible to formulate the key mechanisms for controlling the localization of hydrogen in bcc iron by substitution impurities.

No abstract