Estudio computacional del efecto del S y Mn sobre la cohesión de bordes de grano en Fe BCC

S. B. GESARI, M. E. PRONSATO, A. JUAN

San Nicolas, Bs. As.

Congreso; SAM/CONAMET 2007 - 7º Congreso de Metalurgia y Materiales; 2007

Un estudio de sistemas ternarios sobre la cohesión de BG involucra al elemento aleante en sí y la interacción del elemento aleante y la impureza.  Para ambos efectos, los cálculos de estructura electrónica pueden ofrecer información útil, siendo una herramienta poderosa para revelar el fenómeno físico a nivel electrónico. En este trabajo se estudiaron los efectos electrónicos del S y del par S-Mn sobre la fragilización química de los átomos de borde de grano de Fe.  Se utilizó la teoría de orbitales moleculares de superposición atómica y delocalización electrónica ASED-MO.  Los resultados obtenidos para el S como único intersticial en un modelo de borde de grano (BG) son consistentes con su comportamiento observado como agente químico fragilizante.  Se encontró que la energía total del cluster disminuye cuando el átomo de S se ubica en el BG. Por otro lado, cuando S segrega al BG que contiene Mn, el proceso de fragilización se ve modificado. Los resultados revelan que el Mn se comporta como un fragilizante débil del BG de Fe.  Los enlaces Fe-Mn se fortalecen, mientras que se debilitan los enlaces Fe-Fe del “capped trigonal prism” (CTP) del BG .  Por otro lado, cuando el S segrega al cluster de Mn/Fe, algunos  enlaces metálicos logran resistir la fragilización química.