Efecto del carbono en la estructura electrónica de un sistema hierro-níquel con falla de apilamiento

GONZÁLEZ G.; JASEN P.; GONZÁLEZ E.; MORO L.; JUAN A.

San Nicolás, Buenos Aires

Congreso; SAM/CONAMET 2007; 2007

Las aleaciones constituidas principalmente por Fe y Ni tienen gran aplicación tecnológica en industrias donde se las utiliza en componentes que operan a alta temperatura. No obstante se observa acumulación de carbono en microgrietas, bordes de grano y distintos defectos en la matriz de la aleación, que provoca la disminución de su resistencia mecánica. En el presente trabajo se estudia la interacción del carbono con el hierro y níquel de esta aleación en una relación 1:1 y próximos a una falla de apilamiento en la red fcc. Se empleó una celda de 200 átomos distribuidos en siete planos compactos (111).  En la estructura de la red normal (fcc) se introduce una falla de apilamiento. La secuencia normal de apilamiento es ABCABC, pero al ubicar la falla en la tercer capa queda una secuencia ABABC. Los cálculos se realizaron en la zona central del cluster para evitar los efectos de borde. Los cálculos de la energía y de las geometrías óptimas para el carbono se realizaron usando el método de enlace fuerte ASED. El estudio de la estructura electrónica se realizó utilizando el concepto de densidad de estados (DOS) y las curvas de población de solapamiento orbital cristalino (COOP), que ponen en evidencia el incremento de la interacción próximo a la falla, siendo ese un sitio favorable para la acumulación de los átomos de carbono. El análisis de la estructura electrónica permite observar que el enlace metálico atrae en mayor grado al átomo de carbono y al mismo tiempo se debilitan de los enlaces Fe – Ni próximos al carbono, lo cual se relaciona con el fenómeno de carburización de la aleación.