V,Mn,Mg在α-Fe(N)中占位及电子结构的第一性原理研究

• 作者: 刘香军 杨吉春 杨昌桥 蔡长焜 贾桂霄
• 来源期刊: 稀有金属
• 学科: 工学
• 关键词: 第一性原理 高氮钢 电子结构 稳定性
• 年，卷（期）: 2019,（12）
• 所属期刊栏目: 研究简报
• 页码范围: 1357-1362
• 页数: 6页
• 分类号: TG146
• 语种: 中文
• DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY18080030

摘要

氮(N)是冶炼不锈钢的重要合金化元素,具有强烈的奥氏体化能力,对于生产节镍型不锈钢而言,N不可或缺,但在常规冶炼工艺中,很难实现向钢中高效、经济的增N.基于第一性原理方法探讨了增氮过程中合金元素M(M=V,Mn和Mg)对N稳定性的影响,采用VASP软件计算了M(M=V,Mn和Mg)掺杂α-Fe(N)体系的择优占位、结合能、态密度及电荷密度.计算结果表明,V和Mg优先固溶在晶胞的顶角位置,Mn优先固溶在晶胞的体心位置.V的掺杂加强了晶胞的稳定性,Mn的掺杂略微降低晶胞的稳定性,Mg的掺杂显著降低晶胞的稳定性.V,Mn在α-Fe晶胞中均存在金属键和离子键的共同作用,成键轨道主要来自M 3d,Fe 4s 3p 3d与N 2p.当N掺杂在α-Fe体系的八面体间隙后,金属原子失去电子,N得到电子,V的掺杂显著加强了N与周围金属的相互作用,Mn与Mg的掺杂对周围Fe与N的作用相对不明显.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	杨吉春	内蒙古科技大学材料与冶金学院	112	429	11.0	16.0
2	刘香军	内蒙古科技大学材料与冶金学院	21	24	3.0	4.0
3	杨昌桥	内蒙古科技大学材料与冶金学院	15	38	3.0	6.0
4	蔡长焜	内蒙古科技大学材料与冶金学院	8	4	1.0	2.0
5	贾桂霄	内蒙古科技大学材料与冶金学院	14	24	3.0	4.0