Статьи автора

Азотирование фазы железо-титан: первопринципные расчеты на основе экспериментальных данных

Номер выпуска 3 от 04.12.2024

Для управления эффектом азотирования, который используется для улучшения механических свойств поверхностей, необходимо фундаментальное понимание этого эффекта. Современные методы квантово-механического моделирования делают возможным проведение экономически эффективных и надежных исследований механизмов воздействия азота на поверхности. В данной работе показана экспериментальная возможность получения азотированной поверхности Fe-Ti с присутсвием интерметаллидных частиц и на основе расчетов теории функционала плотности изучено влияние азотирования на структуру и механические свойства титанизированной стали с использованием модели FeTi. Рассмотрены два случая присутствия азота в кристалле Fe-Ti: равномерное распределение и кластеризация азота. На основе расчетов энергии образования и анализа заселенности кристаллических орбиталей Гамильтона установлено, что более высокая стабильность FeTi достигается при низких концентрациях азота до 5.4%, когда атомы азота распределены равномерно. В то же время FeTi более стабилен при концентрациях азота от 3.7 до 7.4%. Анализ механических свойств азотсодержащего FeTi свидетельствует о том, что модуль Юнга и модуль сдвига увеличиваются с ростом концентрации азота до 5.4%. Полученные результаты дают не только фундаментальные знания об эффекте азотирования титанизированных сталей на основе железа, но и дают новую информацию, необходимую для планирования экспериментальных исследований.

10 0