合金元素对钢中NbC异质形核影响的第一性原理研究

• 作者: 俞园 刘昭 周阳 张恒华 熊辉辉
• 来源期刊: 物理学报
• 关键词: 合金元素 异质形核 NbC 第一性原理
• 年，卷（期）: 2017,（16）
• 所属期刊栏目: 物理学交叉学科及有关科学技术领域
• 页码范围: 316-323
• 页数: 8页
• 语种: 中文
• DOI: 10.7498/aps.66.168101

摘要

为了探索不同合金元素对NbC异质形核的影响,本文利用第一性原理研究了合金元素X(X=Cr,Mn,Mo,W,Zr,V,Ti,Cu和Ni)对ferrite(100)/NbC(100)界面性质的影响,并且分析了上述合金元素掺杂前后界面的黏附功、界面能和电子结构.研究结果表明,Cr,V和Ti掺杂的界面具有负的偏聚能,说明它们容易偏聚到ferrite/NbC界面,但Mn,W,Mo,Zr,Cu和Ni却难以偏聚到此界面.当Mn,Zr,Cu和Ni取代界面处的Fe原子后,界面的黏附强度降低,即这些合金减弱铁素体在NbC上的形核能力.然而Cr,W,Mo,V和Ti引入界面后,其黏附功比掺杂前的界面要大,且界面能均降低,即提高了界面的稳定性.因此,W,Mo,V和Ti,尤其是Cr,能够有效地促进铁素体形核和细化晶粒.电子结构分析表明,Zr和Cu引入界面后,界面处的Zr,Cu原子和C原子的相互作用变弱;然而Cr和W引入界面后,Cr,W和C原子之间形成了很强的非极性共价键,提高了ferrite/NbC界面的结合强度.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张恒华	上海大学材料科学与工程学院	102	1074	16.0	28.0
2	刘昭	上海大学材料科学与工程学院	6	5	2.0	2.0
3	熊辉辉	上海大学材料科学与工程学院	4	6	2.0	2.0
5	周阳	江西理工大学冶金与化学工程学院	15	87	5.0	8.0
8	俞园	江西理工大学冶金与化学工程学院	2	4	2.0	2.0