基于第一性原理研究铌钢中奥氏体与铁素体的力学性能

为了研究铌钢中铌元素对奥氏体和铁素体力学性能的影响,采用基于密度泛函理论(DFT)的第一性原理方法,计算了奥氏体和铁素体的弹性常数。计算结果表明,奥氏体的杨氏模量E和剪切模量G明显大于铁素体。根据Pugh提出的体积模量B与剪切模量G之比(B/G)和泊松比v经验判据,讨论了奥氏体和铁素体的脆性和延展性。结果表明,铁素体比奥氏体具有更好的韧性和塑性。研究了铌钢中铌元素对奥氏体或铁素体力学性能的影响,当铌原子固溶于奥氏体中,体积模量B、B/G和泊松比v提高;当铌原子固溶于铁素体中,其体积模量B、剪切模量G和杨氏模量E降低,而B/G和泊松比v升高。此结果表明,在铌钢中铌元素对奥氏体和铁素体起到固溶强韧化的作用。