摘要:
基于密度泛函理论第一性原理方法,采用广义梯度近似下的PW91泛函形式,计算了合金元素Cr, Mo, Ni固溶于α-Fe(C)的电子结构,从晶格畸变、结合能、态密度、重叠布居及差分电荷密度等计算结果出发探讨了合金元素在α-Fe(C)中占位、键合性质及其合金化效应,结果表明: Cr优先占据铁素体晶胞顶角位置,而Mo, Ni 优先占据体心位置; Cr与晶胞的结合能最大,晶胞最稳定, Ni次之, Mo最低; Cr, Mo, Ni 在晶胞中都存在金属键、共价键和微弱离子键的共同作用,成键轨道主要是Cr3d与Fe3d, Mo4d与Fe3d, Ni3d与Fe3d, C2p的交互作用形成的; Cr与晶胞原子间的键合作用强,晶胞的稳定性好,对增强钢材的机械性能帮助较大, Ni的键合作用较弱,但还是能保持晶胞的稳定性, Mo虽然键合作用强,但反键作用也非常强,使晶胞的稳定性大大降低,对钢材的机械性能危害较大。