Ab initio study of co-segregation effects of H and C at grain boundaries in ferritic steels
- Ein ungelöstes Problem bei der Verwendung hochfester Stähle als Konstruktionswerkstoffe ist ihre Degradation durch Wasserstoffversprödung. Einer der vorgeschlagenen Versagensmechanismen ist die wasserstoffverstärkte Dekohäsion (engl. HEDE), die aufgrund von H Segregation an Korngrenzen (KGen) auftritt. In dieser Arbeit werden ab-initio Rechnungen beruhend auf der Dichtefunktionaltheorie durchgeführt, um den Einfluss von H und C auf die Dekohäsion von symmetrischen Kippkorngrenzen in \(\alpha\)-Fe zu untersuchen. Die Spaltarbeit und die theoretische Kohäsionsspannung der segregierten KGen bestimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass KGen mit einer offeneren lokalen atomaren Umgebung anfälliger für H sind als dicht gepackte KGen. Die vorliegende Arbeit bietet damit einen wichtigen Einblick in das HEDE-Phänomen in ferritischen Stählen. Darüber hinaus werden bestehende Defizite der methodischen Aspekte von ab initio Studien zur KGen Segregation hervorgehoben und Strategien zu deren Bewältigung entwickelt.
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| Author: | Abril Azócar GuzmánORCiDGND |
|---|---|
| URN: | urn:nbn:de:hbz:294-87359 |
| DOI: | https://doi.org/10.13154/294-8735 |
| Referee: | Rebecca JanischORCiDGND, Dierk RaabeORCiDGND |
| Document Type: | Doctoral Thesis |
| Language: | English |
| Date of Publication (online): | 2022/04/28 |
| Date of first Publication: | 2022/04/28 |
| Publishing Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Universitätsbibliothek |
| Granting Institution: | Ruhr-Universität Bochum, Fakultät für Maschinenbau |
| Date of final exam: | 2022/03/14 |
| Creating Corporation: | Fakultät für Maschinenbau |
| GND-Keyword: | Kristallseigerung; Korngrenze; Dichtefunktionalformalismus; Simulation; Eisen |
| Institutes/Facilities: | Interdisciplinary Centre for Advanced Materials Simulation (ICAMS) |
| Dewey Decimal Classification: | Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / Ingenieurwissenschaften, Maschinenbau |
| faculties: | Fakultät für Maschinenbau |
| Licence (German): |  Creative Commons - CC BY-NC 4.0 - Namensnennung - Nicht kommerziell 4.0 International |
