Влияние активных химических элементов смазочно-охлаждающих жидкостей на свойства поверхностных слоёв деформированного железа. II. Электронная структура и характер межатомных связей приграничных областей зёрен и их фрагментов

• Дата: 2016
• Автор: Тихонович, В.В.
• Формат: Стаття
• Мова: Russian
• Опубліковано: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2016
• Назва видання: Металлофизика и новейшие технологии
• Теми: Металлические поверхности и плёнки
• Онлайн доступ: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112597
• Назва журналу: Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
• Цитувати: Влияние активных химических элементов смазочно-охлаждающих жидкостей на свойства поверхностных слоёв деформированного железа. II. Электронная структура и характер межатомных связей приграничных областей зёрен и их фрагментов / В. В. Тихонович // Металлофизика и новейшие технологии. — 2016. — Т. 38, № 7. — С. 867-888. — Бібліогр.: 9 назв. — рос.

С помощью спин-поляризованных зонных расчётов в методе LAPW с градиентной аппроксимацией электронной плотности (GGA–generalized gradient approximation) проанализировано влияние активных химических элементов рабочей среды на электронную структуру и характер межатомных связей в приграничных областях зёрен и их фрагментов. Насыщение приграничных областей зёрен и их фрагментов атомами углерода, которые находятся в октапорах ОЦК-железа, приводит к образованию прочных ковалентных связей между атомами углерода и атомами железа. Самые слабые межатомные связи в объёме металла образуются в местах скопления в приграничных областях зёрен и их фрагментов атомов фосфора, серы и хлора, которые проникают в поверхностные слои железа из смазочно-охлаждающих жидкостей. Эти участки являются наиболее предрасположенными к локальной пластической деформации металла. Наименьшее сопротивление сдвигу атомов оказывают места скопления атомов хлора, наибольшее – места скопления атомов фосфора. Интенсивная локальная пластическая деформация металла в местах скопления атомов хлора может приводить к образованию метастабильных атомных кластеров Fe—C—O. Эти кластеры и окружающие их атомы железа разделяют участки с пониженной электронной плотностью, что приводит к ограниченному участию валентных электронов в формировании связей между ними и относительно лёгкому смещению структурных фрагментов вдоль границ, образованных этими кластерами. Поэтому скопление атомных кластеров Fe—O—C в приграничных областях зёрен и их фрагментов может способствовать возникновению приповерхностных участков с увеличенной пластичностью материала.