МАТЕМАТИКА. МЕХАНИКА. ФИЗИКА
Войти на сайт | Регистрация
УДК 538.915 + 669.112.227.322
Построение атомистической модели фазовой границы перлит/цементит для ab initio моделирования
Верховых Анастасия Владимировна, аспирант, кафедра общей и теоретической физики, Южно-Уральский государственный университет, ursaeva@physics.susu.ac.ru
Окишев Константин Юрьевич, профессор, доктор физико-математических наук, кафедра физического металловедения и физики твердого тела, Южно- Уральский государственный университет, okishev@physmet.susu.ac.ru
Мирзоев Александр Аминулаевич, профессор, доктор физико-математических наук, кафедра общей и теоретической физики, Южно-Уральский государственный университет, mirzoev@physics.susu.ac.ru
Мирзаев Джалал Аминулович, профессор, доктор физико-математических наук, кафедра физического металловедения и физики твёрдого тела, Южно- Уральский государственный университет., mirzayev@physmet.susu.ac.ru
Аннотация
Работа описывает построение атомной структуры поверхности раздела феррита / цементит  в системе Fe-C предназначенную для проведения первопринципных расчетов параметров фазовой границы методом суперячейки для железоуглеродистых сплавов. Для согласования соотношений между решетками двух фаз был использован были использованы ориентационные соотношения типа Багарятского, при которых плоскости (101) С (112) a параллельны между собой. Проведена оптимизация параметров первопринципного моделирования для точного воспроизведения параметров решетки феррита с использованием пакета WIEN2k.
Ключевые слова
феррит, цементит, поверхность, соотношение Багарятского, неэмпирическое моделирование, суперячейка
Литература
1. Смирнов, M.A. Основы термической обработки стали / M.A. Смирнов, В.M. Счастливцев, Л.Г. Журавлев. – Екатеринбург, УрО РАН, 1999. – 496 с.
2. Pickering, F.B. Physical Metallurgy and the Design of Steels (Materials Science Series) / F.B. Pickering. – Applied Science Publishers Ltd., 1978. – 275 p.
3. Штремель M.A. Прочность сплавов. В 2 ч. Ч. 2: Деформация / M.A. Штремель. – М.: МИСиС, 1997. – 527 с.
4. Ракитин, М.С. Изменение электронной структуры альфа-железа, содержащего внедренные атомы водорода / М.С. Ракитин, А.А. Мирзоев, Д.А. Мирзаев // Bестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Mеталлургия». – 2010. – Вып. 14. – № 13(189). – С. 67–71.
5. Гельд, П.В. Водород в металлах и сплавах / П.В. Гельд, Р.A. Рябов. – М.: Mеталлургия, 1974. – 272 с.
6. Hirth, J.P. Effects of Hydrogen on the Properties of Iron and Steel. Metallurgical Transactions. – 1980. – Vol. 11A, no. 6. – P. 861–890. doi: 10.1007/BF02654700.
7. Koлачев, Б.A. Водородная хрупкость металлов / Б.A. Koлачев. – M.: Mеталлургия, 1985. – 218 с.
8. Bernstein, I.M. The Role of Traps in the Microstructural Control of Hydrogen Embrittlement of Steels. Hydrogen Degradation of Ferrous Alloys / I.M. Bernstein, G.M. Pressouyre. – Park Ridge, N.J.: Noyes Publications, 1985. – P. 641–685.
9. Takai, K. Effect of Isothermal Transformation Temperature and Cold- Drawing on Hydrogen Occlusion Behavior in Eutectoid Steel / K. Takai, A. Nozue. – J. Japan Inst. Metals. – 2000. – Vol. 64, no. 8. – P. 669–676.
10. Theory of Hydrogen Solubility in Binary Iron Alloys Based on Ab Initio Calculation Results / D.A. Mirzaev, A.A. Mirzoev, K.Yu. Okishev, M.S. Rakitin. Molecular Physics. 2012. Vol. 110, no. 11–12. – P. 1299–1304. doi: 10.1080/00268976.2011.645895.
11. Урсаева, А.В. Ab initio моделирование комплексов водород-вакансия (VHn) в ОЦК-железе / А.В. Урсаева, А.А. Мирзоев, Г.Е. Рузанова // Bестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». – 2011. – Вып. 17. – № 36 (253). – С. 51–55.
12. Hydrogen–Vacancy Interaction in bcc Iron: Ab Initio Calculations and Thermodynamics / D.A. Mirzaev, A.A. Mirzoev, K.Yu. Okishev, A.V. Verkhovykh // Molecular Physics: сб. науч. тр., 2014. doi: 10.1080/00268976.2013.861087.
13. Andrews, K.W. Interpretation of Electron Diffraction Patterns / K.W. Andrews, D.J. Dyson, S.R. Keown. London, 1968. – 188 p.
14. Fasiska, E.J. On the Cementite Structure / E.J. Fasiska, G.A. Jeffrey // Acta Cryst. – 1965. – Vol. 19, pt. 3. – P. 463–471. doi: 10.1107/S0365110X65003602.
15. On the Possible Positions of Carbon Atoms in the Cementite Lattice / V.M. Schastlivtsev, I.L. Yakovleva, D.A. Mirzaev, K.Yu. Okishev // The Physics of Metals and Metallography. – 2003. – Vol. 96, no. 3. – P. 313–320.
16. Andrews, K.W. The Structure of Cementite and Its Relation to Ferrite / K.W. Andrews. – Acta Metallurgica. – 1963. – Vol. 11, no. 8. – P. 939–946. doi: 10.1016/0001-6160(63)90063-4.
17. Счастливцев, В.М. Структура термически обработанной стали / В.М. Счастливцев, Д.А. Mирзаев, И.Л. Яковлева. – M.: Металлургия, 1994. – 288 с.
18. Турчинский, Л.И. Структура перлита и конструктивная прочность стали / Л.И. Турчинский, A.A. Батаев, Л.Б. Tихомирова. – Новосибирск, ВО «Наука», 1993. – 280 с.
19. Kурдюмов, Г.В. Превращения в железе и стали / Г.В. Kурдюмов, Л.М. Утевский, Р.И. Энтин. – M.: Наука, 1977. – 240 с.
20. Oкишев, K.Ю. Возможность захвата водорода на границе феррит/цементит в сталях / K.Ю. Oкишев, Д.А. Mирзаев, A.В. Верховых // Вестник Южно- Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». – 2013. – Т. 13, № 2. – С. 95–102.
21. Schwarz, K. Solid State Calculations Using WIEN2k / K. Schwarz, P. Blaha // Computational Materials Science. – 2003. – Vol. 28, no. 2. – P. 259–273. doi: 10.1016/S0927-0256(03)00112-5.
22. Урсаева, А.В. Выбор оптимальных параметров для построения максимально точной модели ОЦК-железа / А.В. Урсаева, Г.Е. Рузанова, А.А. Мирзоев // Bестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Механика. Физика». – 2010. – Вып. 2. – № 9 (185). – С. 97–101.
Источник
Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Математика. Физика. Химия». - 2014. - Том 6, №2. – C.49-55.