Молекулярно-Динамическое Моделирование Влияния Кремния На Упорядочение Углерода В Решетке Мартенсита

Abstract

Поступило в Редакцию 21 июля 2017 г.Представлены результаты компьютерного моделирования влияния примесей кремния на степень тетрагональности и взаимодействия атомов углерода в ОЦК-решетке железа методом молекулярной динамики. Установлено влияние кремния на параметры решетки мартенсита, а также на основе теории упоря-дочения Зинера−Хачатуряна рассчитана зависимость от концентрации кремния параметра деформационного взаимодействия λ 0 , определяющего критическую температуру ОЦК−ОЦТ-перехода. Oбнаружено, что при увеличении содержа-ния кремния до 10 at.% происходит уменьшение параметра λ 0 на 18% от 5.2 до 4.2 eV/atom. DOI: 10.21883/PJTF.2018.03.45573.16980 В последнее время благодаря новому поколению наноструктуриро-ванных бейнитных сталей было достигнуто уникальное сочетание проч-ности (σ T ≈ 2.1 GPa), вязкости (K IC ≈ 34 MPa · m 1/2 ) и пластичности (δ ≈ 7%). Для получения подобного уровня свойств необходимо по-давить выделение карбидов при образовании бейнита. Для достижения этой цели Бхадешия предложил [1] вводить в сталь кремний (до 2 wt.%), а в работе [2] был показан практический эффект такого введения. В результате снова возник интерес к легированию сталей кремнием.В работе [3] представлен обзор экспериментальных данных, соглас-но которому с ростом концентрации кремния до 6 at.% происходит слабое уменьшение параметра ОЦК-решетки на 0.22%. Обычно стали содержат менее 5 at.% (или 2 wt.%) Si. В работе [4] было рассчитано взаимодействие атомов углерода и кремния, находящихся на различных расстояниях в кристаллической решетке железа. Логично было бы, 9