理解氢对 BCC 铁晶界影响：基于动力学激活松弛技术 (k-ART) 的研究

Aynour Khosravi; Jun Song; Normand Mousseau

理解氢对 BCC 铁晶界影响：基于动力学激活松弛技术 (k-ART) 的研究

材料科学 2024-07-04 v2

作者: Aynour Khosravi , Jun Song , Normand Mousseau

摘要

氢脆化 (HE) 构成铁及其合金机械完整性的重大挑战。本研究探讨了氢原子对体心立方 (BCC) 铁两种不同晶界 (GB) $\Sigma37$ 和 $\Sigma3$ 的影响。采用动力学激活松弛技术 (k-ART)，即一种非晶格的动力学蒙特卡洛方法，我们检查了这些 GB 相关的扩散势垱及其机制。我们的发现表明，氢在不同 GB 环境中的行为各不相同，强调了围绕 GB 的弹性变形——这种变形在 H 的存在下导致要么新的扩散路径和路线的主导，要么 H 原子被锁定。我们发现对于这些系统而言，尽管 GB 对 H 是能量上有利的，然而该元素在 GB 处的扩散速度仍慢于bulk 中的扩散。此外，基于对 GB 周围演化景观的详细信息，我们发现 GB 被氢饱和会稳定 GB，使 Fe 扩散势垱位于更高能量，同时平滑能景观，减少扩散事件的数量。该全面分析增强了我们对氢在 GB 行为中的作用的理解，为在氢相关应用中设计和优化材料提供了宝贵见解。

关键词

氢脆化晶界 k-ART 扩散机制 BCC 铁

引用

@article{arxiv.2406.13100,
  title  = {Understanding the Influence of Hydrogen on BCC Iron Grain Boundaries using the Kinetic Activation Relaxation technique (k-ART)},
  author = {Aynour Khosravi and Jun Song and Normand Mousseau},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2406.13100},
  year   = {2024}
}

备注

12 pages, 10 Figures

理解氢对 BCC 铁晶界影响：基于动力学激活松弛技术 (k-ART) 的研究

摘要

关键词

引用

备注

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