Cr-N化合物析出相形成能的第一性原理计算

杜畅¹，曹凤婷²，李旭¹

1. 华北科技学院河北省矿山设备安全监测重点实验室2. 天津职业技术师范大学

摘 要：CrN和Cr₂N是不锈钢氮化层中典型析出相,其析出倾向和长大方式决定了两者的数量、形态和分布,进而影响氮化层的性能。采用第一性原理计算了不锈钢氮化层中CrN和Cr₂N析出相的形成能,建立了CrN/α-Fe和Cr₂N/α-Fe两种界面模型并计算了界面形成能。结果表明:CrN相形成能和CrN/α-Fe界面形成能均低于Cr₂N的相关形成能,从能量角度看,CrN的析出更具优势,从而解释了不锈钢表面氮化层中CrN较Cr₂N优先析出的原因。

关键词：CrN;Cr₂N;形成能;界面;第一性原理;