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(Fe,Cr)_(7)C_(3)/MoC界面电子特性的第一性原理研究
1
作者
高梦锞
魏世忠
+2 位作者
吴巧合
袁智康
熊美
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期83-88,共6页
本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,...
本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,经表面能判定标准确定了各表面模型的原子层数,在此基础上建立了(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面结构模型,并计算了该界面的稳定性以及电子结构特性等。计算结果表明:采用以Mo终止的五层MoC(111)表面模型和13层(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)表面模型构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面模型,该界面模型的理想界面结合功为7.47 J/m^(2),说明该界面在理论上是稳定的,界面结合强度较好。此外,(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面是由极性共价、离子键和金属键连接,表明界面原子间结合强度较高,(Fe,Cr)_(7)C_(3)可以吸附在MoC上,同时MoC作为(Fe,Cr)_(7)C_(3)碳化物的异质形核核心可以细化过共晶Fe-Cr-C合金中的主要硬质相晶粒,从而提高过共晶Fe-Cr-C合金的耐磨性。
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关键词
(Fe
c
r)
_
(
7
)
c
_
(
3
)/Mo
c
界面
过共晶Fe-
c
r-
c
合金
M
_
(
7
)
c
_
(
3
)
碳化物
第一性原理
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职称材料
Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响
被引量：
6
2
作者
韩祥凤
王守忠
《铸造技术》
CAS
北大核心
2016年第10期2081-2084,共4页
为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明：实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体＋粗大的六角形M_7...
为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明：实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体＋粗大的六角形M_7C_3碳化物组成,其冲击磨损率最大,高达6.9 mg/min;随着合金元素的加入量分别在0.10%~0.70%之间逐步增加,实验材料的铸态组织主要由奥氏体＋M_7C_3碳化物＋Nb C、VC和Ti C碳化物组成。合金元素的加入量分别为≤0.20%时和≤0.70%时的铸态组织较为粗大,相应的冲击磨损率也较大,分别为5.4 mg/min和6.3 mg/min;当合金元素的加入量分别为0.40%时,奥氏体呈细短的条状,M_7C_3型碳化物呈圆钝短小的条或块状,Nb C、VC和Ti C碳化物呈微小的颗粒状均匀的分布在基体中,其冲击磨损率最小,仅为4.5 mg/min,冲击耐磨性相对于实验基材提高了1.5倍以上。
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关键词
Nb、V、Ti
高铬铸铁
M
_
7
c
_
3
型
碳化物
显微组织
冲击磨损率
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职称材料
题名
(Fe,Cr)_(7)C_(3)/MoC界面电子特性的第一性原理研究
1
作者
高梦锞
魏世忠
吴巧合
袁智康
熊美
机构
河南科技大学材料科学与工程学院
金属材料磨损控制与成型技术国家地方联合工程研究中心
燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室
出处
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期83-88,共6页
基金
国家自然科学基金(52002118)。
文摘
本工作采用第一性原理平面波赝势的方法,从原子尺度系统探讨了Mo元素对过共晶Fe-Cr-C合金的作用机理,丰富了合金元素对抗磨钢铁材料作用机理的理论数据库。通过构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)和MoC的晶体结构和表面模型,计算了各晶体的体相特征,经表面能判定标准确定了各表面模型的原子层数,在此基础上建立了(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面结构模型,并计算了该界面的稳定性以及电子结构特性等。计算结果表明:采用以Mo终止的五层MoC(111)表面模型和13层(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)表面模型构建(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面模型,该界面模型的理想界面结合功为7.47 J/m^(2),说明该界面在理论上是稳定的,界面结合强度较好。此外,(Fe,Cr)_(7)C_(3)(0001)/MoC(111)界面是由极性共价、离子键和金属键连接,表明界面原子间结合强度较高,(Fe,Cr)_(7)C_(3)可以吸附在MoC上,同时MoC作为(Fe,Cr)_(7)C_(3)碳化物的异质形核核心可以细化过共晶Fe-Cr-C合金中的主要硬质相晶粒,从而提高过共晶Fe-Cr-C合金的耐磨性。
关键词
(Fe
c
r)
_
(
7
)
c
_
(
3
)/Mo
c
界面
过共晶Fe-
c
r-
c
合金
M
_
(
7
)
c
_
(
3
)
碳化物
第一性原理
Keywords
(Fe,
c
r)
_
(
7
)
c
_
(
3
)/Mo
c
interfa
c
e
hypereute
c
ti
c
Fe-
c
r-
c
alloy
M
_
(
7
)
c
_
(
3
)
c
arbide
first-prin
c
iples
分类号
TB331 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响
被引量：
6
2
作者
韩祥凤
王守忠
机构
商丘职业技术学院机电工程系
商丘职业技术学院生物工程系
出处
《铸造技术》
CAS
北大核心
2016年第10期2081-2084,共4页
文摘
为提高金属材料的耐磨性,以高铬铸铁为实验基材,采用多元合金化法制备了实验材料,并观察与测试了实验基材和合金元素Nb、V、Ti不同加入量时材料的铸态组织和冲击磨损率。结果表明：实验基材的铸态组织为粗长条状奥氏体＋粗大的六角形M_7C_3碳化物组成,其冲击磨损率最大,高达6.9 mg/min;随着合金元素的加入量分别在0.10%~0.70%之间逐步增加,实验材料的铸态组织主要由奥氏体＋M_7C_3碳化物＋Nb C、VC和Ti C碳化物组成。合金元素的加入量分别为≤0.20%时和≤0.70%时的铸态组织较为粗大,相应的冲击磨损率也较大,分别为5.4 mg/min和6.3 mg/min;当合金元素的加入量分别为0.40%时,奥氏体呈细短的条状,M_7C_3型碳化物呈圆钝短小的条或块状,Nb C、VC和Ti C碳化物呈微小的颗粒状均匀的分布在基体中,其冲击磨损率最小,仅为4.5 mg/min,冲击耐磨性相对于实验基材提高了1.5倍以上。
关键词
Nb、V、Ti
高铬铸铁
M
_
7
c
_
3
型
碳化物
显微组织
冲击磨损率
Keywords
Nb
V
Ti
high
c
hromium
c
ast iron
M
_
7
c
_
3
type
c
arbide
mi
c
rostru
c
ture
impa
c
t wear rate
分类号
TG143 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
(Fe,Cr)_(7)C_(3)/MoC界面电子特性的第一性原理研究
高梦锞
魏世忠
吴巧合
袁智康
熊美
《材料导报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
0
下载PDF
职称材料
2
Nb、V、Ti加入量对高铬铸铁组织及磨损性能的影响
韩祥凤
王守忠
《铸造技术》
CAS
北大核心
2016
6
下载PDF
职称材料
已选择
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