稀土对H在M50钢中作用机制及扩散团聚的影响报告

在 M50 轴承服役过程中，有机润滑油的裂解产生许多氢元素，由轴承表面吸附并扩散进入轴承内部，影响轴承服役性能。而稀土元素的添加对于改善 H原子在轴承钢内固溶及扩散行为是否有影响？为此我们进行了详细的第一性原理计算进行解析。计算采用 DFT 框架下的第一性原理计算方法，采用的是维也纳大学开发的 VASP 软件包。所有原子选用的是 PAW-PBE 赝势。我们计算了H原子在钢内的基体和界面处的固溶，以及 H 原子在钢内的扩散，并进一步计算了M50 轴承钢中的经常添加的过渡族金属元素 V，Cr，Ni，Sc，Y 和 16 种稀土原子对 H 原子在钢内固溶和扩散团聚的影响。