Modelo computacional de la fragilizacion por hidrogeno en una aleacion Ni50Fe50: Analisis del enlace quimico y la estructura electronica

S. SIMONETTI, G. BRIZUELA, A. JUAN.

Rosario

Congreso; 94º Reunion Nacional de Fisica. Asociacion de Fisica Argentina; 2009

En el presente trabajo se estudia mediante simulaci´on computacional, la sorci´on de un ´atomo de hidr´ogeno en la zona de una vacancia de una aleaci´on FCC NiFe (50:50). La energ´ıa del sistema se calcul´o con el m´etodo de Superposici ´on At´omica y Delocalizaci´on Electr´onica, y la estructura electr´onica y el enlace qu´ımico se analizaron utilizando los conceptos de densidades de estado y las curvas de poblaci´on de solapamiento orbital cristalino. La posici´on de m´ınima energ´ıa para el ´atomo de H en la zona del defecto se encontr ´o a 1.32 °A del centro de la vacancia. Se analizaron los cambios en la estructura electr´onica de los ´atomos de Ni y de Fe cercanos a la vacancia luego de la sorci´on del H. Las interacciones principalmente involucran los orbitales at´omicos 4s y 4p de los ´atomos de Fe y Ni vecinos a la vacancia, siendo la contribuci´on de los orbitales del Fe, la de mayor importancia. Los enlaces met´alicos Fe-Fe, Fe-Ni y Ni-Ni se debilitan un 60 por ciento, 33 por ciento y 20 por ciento, respectivamente, como consecuencia de la formaci ´on de una nueva interacci´on Fe-H que se producen en la matriz de la aleaci´on y cuya poblaci´on de solapamiento es de 0.165. Se observa una transferencia de carga desde los ´atomos vecinos de Fe al ´atomo de H. El efecto de los atomos de hidr´ogeno sobre los enlaces met´alicos primeros vecinos podr´ıa estar relacionado con el mecanismo de fragilizaci ´on por hidr´ogeno evidenciado experimentalmente en aleaciones de uso industrial.