Fe-Al-La电子结构及耐腐蚀性第一性原理研究

材料的电子态密度、能量、能带结构、差分电荷密度以及局域态密度对材料的抗腐蚀性有重要影响。本文基于第一性原理密度泛函平面波赝势法,优化了Fe、Fe-Al、Fe₈Al₈La电子结构,并从态密度、峰值分析了Fe-Al合金耐腐蚀性机理。结果表明,在Fe-Al合金中加入La, Fe与La之间存在明显的电荷转移并形成了离子键,使Fe-Al的能带宽度降低到30.8 eV,表明La减弱Fe-Al原子轨道的扩展性,La使Fe-Al态密度的峰值增大到30.26 electron/eV,成键的电子数逐渐增加,提高了Fe-Al的稳定性和抗耐腐蚀性能,为提高Fe-Al合金的性能奠定一定理论基础。     

Ce在钢中存在形式及作用的研究进展

Ce是活泼元素。钢液中加入Ce形成含铈硫氧化合物，能够脱氧、脱硫和脱砷，净化钢液，促进钢液凝固形核、细化组织；热力学计算表明CeAlO₃生成自由能最低，生成不同含硫氧化合物与钢液中含氧量、含硫量有关系；微量Ce能固溶于钢中，提高钢的抗腐蚀性能；Ce在钢中也能析出CeFe₂、Fe₄Ce₄C₇或CeC₂等脆性相，降低钢的性能。钢液中形成大量CeAlO₃易聚集堵塞浇注水口，形成Ce₂O₃或Ce₂O₂S分布在基体组织中，使钢在高温轧制时开裂，降低钢的性能。稀土加入低氧钢中能调控碳扩散，优化钢的显微组织和力学性能。