本文選題：合金元素　切入點(diǎn)：異質(zhì)形核　出處：《物理學(xué)報》2017年16期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：為了探索不同合金元素對Nb C異質(zhì)形核的影響,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)對ferrite(100)/Nb C(100)界面性質(zhì)的影響,并且分析了上述合金元素?fù)诫s前后界面的黏附功、界面能和電子結(jié)構(gòu).研究結(jié)果表明,Cr,V和Ti摻雜的界面具有負(fù)的偏聚能,說明它們?nèi)菀灼鄣絝errite/Nb C界面,但Mn,W,Mo,Zr,Cu和Ni卻難以偏聚到此界面.當(dāng)Mn,Zr,Cu和Ni取代界面處的Fe原子后,界面的黏附強(qiáng)度降低,即這些合金減弱鐵素體在Nb C上的形核能力.然而Cr,W,Mo,V和Ti引入界面后,其黏附功比摻雜前的界面要大,且界面能均降低,即提高了界面的穩(wěn)定性.因此,W,Mo,V和Ti,尤其是Cr,能夠有效地促進(jìn)鐵素體形核和細(xì)化晶粒.電子結(jié)構(gòu)分析表明,Zr和Cu引入界面后,界面處的Zr,Cu原子和C原子的相互作用變?nèi)?然而Cr和W引入界面后,Cr,W和C原子之間形成了很強(qiáng)的非極性共價鍵,提高了ferrite/Nb C界面的結(jié)合強(qiáng)度.
[Abstract]:In order to explore the effect of different alloying elements on NB C heterogeneity nucleation, the effect of alloying elements X _ (X _ (X) C _ (C)) on the interfacial properties of ferrite(100)/Nb / C _ (100) was studied by means of first-principles. The adhesion work of the interface before and after doping of the above alloy elements was also analyzed. The interfacial energy and electronic structure. The results show that the interface doped with Cr (Cr) V and Ti has negative segregation energy, which indicates that they tend to converge to the interface of ferrite/Nb C, but it is difficult to get to the interface between Cu and Ni. When the Fe atoms at the interface are replaced by mn, Zr, Cu and Ni, The adhesion strength of the interface decreases, that is, these alloys weaken the nucleation ability of ferrite on NB C. However, when the interface is introduced into the interface, the adhesion work is larger than that before doping, and the interfacial energy decreases. That is to say, the stability of the interface is improved. Therefore, WNMoV and Ti, especially Cr, can effectively promote the nucleation of ferrite and refine the grain size. The electronic structure analysis shows that the interaction between Zr-Cu atoms and C atoms at the interface becomes weaker after the introduction of Zr and Cu into the interface. However, after the introduction of Cr and W into the interface, a strong nonpolar covalent bond was formed between the Cr-W and C atoms, which improved the bonding strength of the ferrite/Nb C interface.
【作者單位】： 上海大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;江西理工大學(xué)冶金與化學(xué)工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號:51404113,51404110) 江西理工大學(xué)創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目(批準(zhǔn)號:XZG-16-08-14)資助的課題~~
【分類號】：TG142.1

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前8條

1 李輝;王猛;周鵬翔;林鑫;黃衛(wèi)東;;基底形貌及潤濕性對表面異質(zhì)形核的影響[J];鑄造技術(shù);2012年06期

2 王猛;王修星;鄭浩勇;黃衛(wèi)東;;基底表面狀態(tài)對異質(zhì)形核影響的實(shí)驗(yàn)研究[J];鑄造技術(shù);2011年05期

3 楊景祥 ,李榮德 ,于海朋;鑄鐵孕育機(jī)理的探討(二)——關(guān)于異質(zhì)形核[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報;1987年02期

4 廖波;高振山;;半鋼初生奧氏體異質(zhì)形核的探討——稀土夾雜物和幾種氧化物的作用[J];金屬熱處理學(xué)報;1991年04期

5 呂宇鵬,朱瑞富,李士同,雷廷權(quán),董玉平,朝志強(qiáng);超高錳鋼中的兩次匹配異質(zhì)形核[J];鋼鐵研究學(xué)報;1999年03期

6 石國梁;張丁非;趙霞兵;張奎;李興剛;李永軍;馬鳴龍;;Mg-6wt%Zn-1wt%Mn合金中的析出相演變(英文)[J];稀有金屬材料與工程;2013年12期

7 梁高飛,宋長江,劉向陽,許振明,李建國;Au液異質(zhì)形核價電子模型與基底觸媒效用[J];稀有金屬材料與工程;2005年10期

8 紀(jì)錦霞;董晟全;梁艷峰;楊通;;TiC原位增強(qiáng)Al-4.5Cu合金的強(qiáng)韌化機(jī)理[J];鑄造技術(shù);2008年06期

相關(guān)會議論文 前1條

1 曲凱陽;江億;;結(jié)冰過程發(fā)生的隨機(jī)性機(jī)制[A];全國暖通空調(diào)制冷1998年學(xué)術(shù)年會論文集（2）[C];1998年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 孫桂林;鋼中殘余元素錫與銻析出行為的基礎(chǔ)研究[D];北京科技大學(xué);2016年

2 張瀚龍;鋁異質(zhì)形核過程中熔體與異質(zhì)核心間液—固界面結(jié)構(gòu)原子尺度研究[D];上海交通大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 姚立鋒;溶質(zhì)原子對鎂熔體中異質(zhì)形核基底的作用機(jī)制研究[D];南昌大學(xué);2016年

2 王飛;鎂鋁合金異質(zhì)形核界面結(jié)構(gòu)與特征的理論計算和實(shí)驗(yàn)研究[D];南昌大學(xué);2014年

，

本文編號：1560597