Возможности захвата атомов водорода в сталях межфазными границами феррит / цементит. 1. Кристаллогеометрический анализ

Abstract

Проведен простой кристаллогеометрический анализ сопряжения решеток феррита и цементита на когерентной межфазной границе с ориентационными соотношениями Багаряцкого. Наилучшее сопряжение решеток обеспечивается, когда на границе находится плоскость (101)Ц, состоящая из атомов железа в S-позициях. При сохранении неизменных положений атомов в обеих решетках часть тетраэдрических пор решетки феррита вблизи границы искажается, и их радиус увеличивается в 1,5 раза. Сделано предположение, что такие искаженные тетраэдрические поры могут выступать в роли мест захвата атомов водорода. Их поверхностная плотность составляет 6,6·1014 см–2. Строение границы и возможные позиции захвата водорода в дальнейшем должны быть уточнены при помощи первопринципного моделирования. A simple crystal geometry analysis of matching of ferrite and cementite lattices at a coherent interface with Bagaryatski type orientation relationship is carried out. The best lattice matching is provided when the interface plane (101)c consists of iron atoms in S type positions. If atom locations in both lattices are supposed to remain unchanged, then some tetrahedral interstitial sites near the interface become distorted, and their radius increases 1.5 times. An assumption is made that such distorted tetrahedral sites may act as trap sites for hydrogen atoms. Surface density of these sites is 6.6·1014 cm–2. The structure of the interface and possible trapping sites for hydrogen have to be refined further by ab initio modelling.