高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质研究

张旭昀^1,2，郑冰洁²，郭斌¹，吴戆²，王文泉²，王勇²

1. 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院2. 东北石油大学机械科学与工程学院

摘 要：采用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法对高氮奥氏体不锈钢中N与Cr、Mn、Mo键合性质进行研究。建立Fe-N-Cr、Fe-N-Mn及Fe-N-Mo晶胞,并对其电子结构进行计算,通过计算其晶胞总能量、体积変化率、电子态密度、重叠聚居数和电荷密度等电子结构参数,分析高氮奥氏体不锈钢中N与合金元素Cr、Mn、Mo的键合性质。结果表明:Cr、Mn、Mo取代顶角位置Fe原子时结构最稳定;N与Cr、Mn、Mo原子间存在离子键,成键轨道主要是N 2p与Cr、Mn、Mo的3d轨道;Fe、N与Cr、Mn、Mo原子存在交互排斥作用,形成反键。

关键词：高氮奥氏体不锈钢;第一性原理;键合性质;