亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

First-principles study on the grain boundary embrittlement of bcc-Fe by Mn segregation

材料科学 脆化 劈理(地质) 晶界 延展性(地球科学) 断裂韧性 极限抗拉强度 密度泛函理论 冶金 结晶学 断裂(地质) 复合材料 微观结构 计算化学 蠕动 化学
作者
Kazuma Ito,Hideaki Sawada,Shigenobu Ogata
出处
期刊:Physical Review Materials [American Physical Society]
卷期号:3 (1) 被引量:36
标识
DOI:10.1103/physrevmaterials.3.013609
摘要

Developing steels with high strength and ductility is needed in order to improve the mechanical reliability and environmental performance of engineering products. The addition of Mn is a key technology for developing next-generation high-strength steels. However, the addition of Mn leads to a serious side effect, grain boundary (GB) embrittlement, which decreases the mechanical toughness of steels. Understanding the mechanism of GB embrittlement due to Mn is an essential process for improving the toughness of steels containing Mn. In this work, in order to reveal the fundamental mechanism of GB embrittlement by Mn, the effect of Mn on the cleavage fracture of bcc-Fe GBs, especially the influence of the difference in the magnetic coupling state between Mn and Fe, is investigated using uniaxial tensile simulations of the bcc-Fe $\mathrm{\ensuremath{\Sigma}}3(111)$ GB with and without Mn segregation using the first-principles density functional theory (DFT). The uniaxial tensile simulations demonstrate that Mn decreases the cleavage-fracture energy of the GB. In particular, the ferromagnetically coupled Mn substantially decreases the cleavage-fracture energy of the GB, promoting cleavage fracture. When ferromagnetically coupled Mn is present in the bcc-Fe GBs, the electrons contributing to the bonds between Mn and the surrounding Fe atoms easily localize to the Mn atom with increasing stress, and the bonding between Mn and the surrounding Fe atoms rapidly weakens, leading to a cleavage fracture of the GBs at a lower stress and strain. This unusual behavior is derived from the stability of the nonbonding Mn as a result of its half-filled d shell. These results show that the local magnetic state in GBs is one of the factors determining the macroscopic mechanical properties of steels containing Mn.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
丘比特应助傅夜山采纳,获得10
23秒前
狂奔的蜗牛完成签到,获得积分10
43秒前
47秒前
卓头OvQ发布了新的文献求助10
59秒前
卓头OvQ完成签到,获得积分10
1分钟前
李健应助科研通管家采纳,获得20
1分钟前
丘比特应助傅夜山采纳,获得30
1分钟前
1分钟前
yang发布了新的文献求助10
1分钟前
2分钟前
lixuebin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
2分钟前
yang完成签到,获得积分10
2分钟前
千里草完成签到,获得积分10
3分钟前
4分钟前
虞鱼瑜发布了新的文献求助10
4分钟前
5分钟前
5分钟前
傅夜山发布了新的文献求助10
5分钟前
丫丫完成签到,获得积分10
5分钟前
Echopotter发布了新的文献求助30
5分钟前
Echopotter完成签到,获得积分10
5分钟前
6分钟前
丫丫发布了新的文献求助20
6分钟前
淡淡醉波wuliao完成签到 ,获得积分10
7分钟前
学习使勇哥进步完成签到 ,获得积分10
7分钟前
Owen应助虞鱼瑜采纳,获得10
7分钟前
gszy1975完成签到,获得积分10
7分钟前
傅夜山发布了新的文献求助30
7分钟前
共享精神应助林屿溪采纳,获得10
8分钟前
兴奋道罡完成签到,获得积分10
8分钟前
8分钟前
林屿溪发布了新的文献求助10
8分钟前
王肥肥完成签到,获得积分20
8分钟前
9分钟前
海洋岩土12138完成签到 ,获得积分10
9分钟前
科研通AI2S应助林屿溪采纳,获得10
10分钟前
10分钟前
xiaorui完成签到,获得积分20
10分钟前
高分求助中
Lire en communiste 1000
Ore genesis in the Zambian Copperbelt with particular reference to the northern sector of the Chambishi basin 800
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 700
PraxisRatgeber: Mantiden: Faszinierende Lauerjäger 700
Becoming: An Introduction to Jung's Concept of Individuation 600
肝病学名词 500
Evolution 3rd edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3171568
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2822431
关于积分的说明 7939235
捐赠科研通 2483077
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1322935
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 633809
版权声明 602647