Calculation of the energy and migration characteristics of carbon in martensite
โ Scribed by R.A Johnson
- Publisher
- Elsevier Science
- Year
- 1965
- Weight
- 505 KB
- Volume
- 13
- Category
- Article
- ISSN
- 0001-6160
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โฆ Synopsis
A model previously used for the calculation of the energy and migration characteristics of carbon in a-iron has been extended to simulate martensite.
Iron atoms near a carbon interstitial are treated as individual particles interacting with a nearest and next-nearest neighbor two-body central force, and the remainder of the lattice is treated as an elastic continuum.
A two-body central force is also used for the carbon-iron interaction.
Computer experiments are performed by inserting a carbon atom into a perfect body-centered tetragonal lattice of iron atoms with the lattice parameters adjusted for a given carbon concentration.
The carbon migration energy was found to increase with carbon concentration, e.g. from 0.86 eV in a-iron to 1.00 eV for motion in the plane perpendicular to c axis and 1.09 eV for motion parallel to the c axis for 1 wt.% carbon in martensite.
The di-carbon binding energy shows a little change and the carbon-vacancy bindmg energy decreases with increasing carbon concentration, and no carbon reorientation internal friction peak is predicted by this model for martensite. CALCUL DE L'ENERGIE ET DES CARACTERISTIQUES DE MIGRATION DU CARBONE DANS LA MARTENSITE L'auteur utilise un modele mis au point precedemment pour le calcul de l'energie et des caracteristiques de migration du carbone dans le fer a, ce modele &ant modifib pour pouvoir s'appliquer a la martensite. Les atomes de fer situ& pres d'un atome de carbone interstitiel sont trait& comme des particules individuelles soumises it des forces eentrales de la part des plus proches voisins et des deuxiemes plus proches voisins, le restant du r&eau &ant trait6 comme un continuum Blastique. L'auteur utilise Bgalement une force centrale pour d&ire l'interaction fer-carbone. Les calculs a l'ordinateur se font en in&rant un atome de carbone dans un reseau tetragonal centre d'atomes de fer, reseau parfait dont les parametres reticulaires sont ajustes pour tenir compte de la teneur en carbone. L'auteur a trouve que l'energie de migration du carbone augmente avec la teneur en carbone: elle varie de 0.86 eV dans le fer cc Q 1.00 eV pour les mouvements qui se situent dans le plan perpendiculaire a l'axe c et 1.09 eV pour les mouvements paralleles a c dans la martensite a 1 XC. L'energie de liaison de deux atomes de carbone ne se modifie pas beaucoup, et l'energie de liaison carbone-lacune decroit lorsqu'on augmente la teneur en carbone. Le modele utilise ne permet pas de predire un pie de frottement interieur de reorientation du carbone dans la martensite. BERECHNUNG DER ENERGIE UND WANDERUNGSCHARAKTERISTIK VON KOHLENSTOFF IN MARTENSIT Ein friiher zur Berechnung der Energie und Wanderungscharakteristik von Kohlenstoff in a-E&en verwandtes Model1 wurde zur Behandhmg von Martensit erweitert. Eisenatome in der N&he von Kohlenstoff-Zwischengitteratomen werden als individuelle Teilchen behandelt, die in Wechselwirkung stehen mit der Zwei-Korper-Zentralkraft eines nachsten und iibernachsten Nachbarn. Der iibrige Teil des Gitters wird als elastisches Kontinuum beschrieben. Auch fiir die Wechselwirkung Kohlenstoff-Eisen wird eine Zwei-K&per-Zentralkraft angesetzt. Rechenmaschinenexperimente werden durchgefiihrt durch Einfiihrung eines Kohlenstoffatoms in ein ideales raumzentriertes tetragonales Gitter von Eisenatomen unter Anpassung der Gitterparameter an eine vorgegebene Kohlenstoffkonzentration. Es zeigte sich, da6 die Wanderungsenergie des Kohlenstoffs mit der Kohlenstoffkonzentration zunimmt, z.B. van 0.86 eV in a-Eisen zu 1.0 eV fur eine Wanderung in der Ebene senkrecht zur c-Achse une zu 1.09 eV fur eine Wanderung parallel zur c-Achse bei 1 Gew.-ZKohlenstoffin Martensit.,.Mit zunehmender Kohlenstoffkonzentration zeigt die Bindungsenergie von Doppel-Kohlenstoff wenig Anderung und die Bindungsenergie Kohlenstoff-Leerstelle nimmt ab. Ein Maximum der inneren Reibung auf Grund einer Kohlenstoffumorientierung wird von diesem Martensitmodell nicht vorhergesagt.
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