氢致α-Fe脆性机理的电子理论研究

α-Fe的氢脆很受重视,尤其对其机理研究,人们做了大量的工作.一般认为,脆断取决于原子间键的特性.有人认为,α-Fe的氢脆机理是氢原子的溶入降低了裂纹尖端原子间的结合力,减少了{100}面的解理应力,但又有人认为,氢并不降低铁原子的键合力.可见,迄今氢致α-Fe变脆的机理尚不完全清楚.本文通过计算含氢α-Fe解理面间原子结合键的键能,分析了氢原子对α-Fe键结构特性及电子分布的影响,发现氢原子溶入后改变了Fe原子的状态,使晶体中不同解理面的强度出现了严重的各向异性,并且,显著降低了晶体中的晶格电子数.我们认为,这可能是使α-Fe易于解理断裂的原因.