ODS钢中氧化物/铁素体界面捕氢行为的第一原理研究

摘要：

通过第一原理计算系统研究了氧化物弥散强化钢(ODS钢)中H原子在氧化物析出相Y2TiO5和Y2Ti2O7间隙的占位能;计算了H在Y2Ti2O7/bcc-Fe界面的占位能,分析发现这些H原子占位均容易固溶在电荷密度较高的间隙位置.计算也进一步揭示,在界面处Fe空位更容易形成;H原子倾向于占据Y2Ti2O7/bcc-Fe界面中Fe相一侧,而He原子则容易占据氧化物一侧,这表明在ODS钢中H原子会优先被氧化物沉淀相与基体间界面所吸收.ODS钢中大量弥散析出的纳米氧化物与基体间的界面结构,客观上实现了H原子的有效分散,并能够将H团簇稳定在更细小的尺度;而且在界面H团簇长大过程中会吸收大量的H原子和空位,可能以此作为辐照离位损伤缺陷的自愈合点,从而解释了ODS钢优越的耐辐照损伤性能.同时,计算也尝试解释了H-He双粒子辐照对ODS钢辐照空洞的产生存在协同效应的实验结果.

关键词：ODS钢、Y2Ti2O7/bcc-Fe界面、H、第一原理计算

所属期刊栏目：54

分类号：TG142.1(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目 No.51474202;National Natural Science Foundation of China51474202

在线出版日期：2018-05-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共14页

页码：325-338