高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质研究

发布时间：2018-09-12 06:03

【摘要】：采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质进行研究。建立Fe-N-Cr、Fe-N-Mn及Fe-N-Mo晶胞,并对其电子结构进行计算,通过计算其晶胞总能量、体积Y 化率、电子态密度、重叠聚居数和电荷密度等电子结构参数,分析高氮奥氏体不锈钢中N与合金元素Cr、Mn、Mo的键合性质。结果表明:Cr、Mn、Mo取代顶角位置Fe原子时结构最稳定;N与Cr、Mn、Mo原子间存在离子键,成键轨道主要是N 2p与Cr、Mn、Mo的3d轨道;Fe、N与Cr、Mn、Mo原子存在交互排斥作用,形成反键。
[Abstract]:The bonding properties of N and Cr,Mn,Mo in high nitrogen austenitic stainless steel were studied by using the first principle method based on density functional theory (DFT). The electronic structures of Fe-N-Cr,Fe-N-Mn and Fe-N-Mo cell were established and calculated. The electronic structure parameters such as the total energy of the unit cell, the volume Y conversion rate, the electron density of states, the overlap population and the charge density were calculated. The bonding properties of N and alloy element Cr,Mn,Mo in high nitrogen austenitic stainless steel were analyzed. The results show that there are ionic bonds between N and Cr,Mn,Mo atoms in the structure of the Fe atom in the substitution of Fe at the vertex position. The bond orbitals are mainly composed of the interaction between FeN and Cr,Mn,Mo atoms in the 3D orbital of N2P and Cr,Mn,Mo, and the formation of anti-bonds.
【作者单位】： 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院;东北石油大学机械科学与工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(51401051) 黑龙江省应用技术研究与开发计划项目(GA13A402)
【分类号】：TG142.71

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