Вышедшие номера
Ab initio моделирование энергии растворения и энергии связи водорода с 3sp-, 3d- и 4d-примесями в ОЦК-железе
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), РФФИ, 20-43- 740004 р_а_Челябинск
Ракитин М.С.1,2, Мирзоев А.А. 1
1Южно-Уральский государственный университет (национальный исследовательский университет), Челябинск, Россия
2Брукхейвенская Национальная Лаборатория, Аптон, Нью-Йорк, США
Email: mrakitin@bnl.gov, mirzoevaa@susu.ru
Поступила в редакцию: 18 февраля 2021 г.
В окончательной редакции: 18 февраля 2021 г.
Принята к печати: 25 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 11 апреля 2021 г.

Фундаментальное понимание локализации атомов H в стали - важный шаг к теоретическому описанию механизмов водородного охрупчивания на атомном уровне. Мы исследуем с помощью ab initio расчетов в рамках теории функционала плотности (DFT) влияние различных примесей замещения Mg, Al, Si, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Co, Ni, Cu, Zn, Y, Zr, Nb, Mo, Pd и Cd на энергию растворения водорода в решетке ОЦК-железа. Выделены электронный и упругий вклады различных примесей в энергию растворения, проанализировано их влияние на энергию связи водорода и примесей. Показано существование линейной зависимости энергии растворения водорода от величины изменения электронной плотности внутри тетраэдрической поры, после внедрения в нее атома водорода. Полученные результаты позволили сформулировать ключевые механизмы управления локализацией водорода в ОЦК-железе легирующими примесями замещения. Ключевые слова: ab initio моделирование, водород, ОЦК-железо, примеси замещения энергия связи, энергия растворения.
  1. J.P. Hirth. Met. l. Trans. A 11, 861 (1980)
  2. A.R. Troiano. Trans. ASM 52, 54 (1960)
  3. H. Vehoff. In: Hydrogen in Metals III: Properties and Applications / Ed. H. Wipf. Springer, Berlin, Heidelberg. (1997). 215 p.
  4. Y. Fukai The Metal-Hydrogen System: Basic Bulk Properties. Springer-Verlag. Berlin Heidelberg. (2005). 202 p
  5. H.K. Birnbaum, P. Sofronis. Mater. Sci. Eng. A 176, 191 (1994)
  6. S.P. Lynch. Met. Trans. 3, 189 (1979)
  7. I.M. Bernstein, A.W. Thompson. In: Hydrogen embrittlement and stress corrosion cracking / Ed. R. Gibala, R.F. Hehemann. Am. Soc. Met. Met. Park, OH. (1984). 135 p
  8. W. Gerberich. In: Modeling hydrogen induced damage mechanisms in metals. Gaseous Hydrogen Embrittlement of Materials in Energy Technologies / Ed. R.P. Gangloff, B.P. Somerday. Woodhead Publishing Limited. 209 (2012). 209 p
  9. N. Nanninga, A. Slifka, Y. Levy, C. White. J. Res. Nat. Institute Standards Technology 115, 6, 437 (2010). 
  10. S.M. Myers, M.I. Baskes, H.K. Birnbaum, J.W.Corbett, G.G. DeLeo, S.K. Estreicher, E.E. Haller, P. Jena, N.M. Johnson, R. Kirchheim, S.J. Pearton, M.J. Stavola. Rev. Mod. Phys. 64, 559 (1992)
  11. D.A. Mirzaev, A.A. Mirzoev, K.Yu. Okishev, M.S. Rakitin. Mol. Phys. 110, 1299 (2012)
  12. Д.А. Мирзаев, А.А. Мирзоев, М.С. Ракитин. Вестн. ЮУрГУ. Сер. Металлургия 16, 4, 40 (2016)
  13. W.A. Counts, C. Wolverton, R. Gibala. Acta Materialia 58, 4730 (2010)
  14. D. Psiachos, T. Hammerschmidt, R.Drautz. Acta Materialia 59, 4255 (2011)
  15. J.K. Norskov, F. Besenbacher. J. Less Commun Met. 130, 475 (1987)
  16. P. Jena, R.M. Nieminen, M.J. Puska, M. Manninen. Phys. Rev. B. 3, 7612 (1985)
  17. G. Kresse, J. Furthmuller. Phys. Rev. B 54, 16, 11169 (1996). 
  18. J. Hafner. J. Comput. Chem. 29, 13, 2044 (2008). 
  19. P.E. Blochl.  Phys. Rev. B 50, 24, 17953 (1994)
  20. J.P. Perdew, K. Burke, M. Ernzerhof. Phys. Rev. Lett. 7, 3865 (1996)

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.