FeB和Fe₂B价电子结构与钢表面渗硼层硬化本质

来源期刊：材料导报2018年第4期

论文作者：刘伟东 张旭 屈华

文章页码：672 - 675

关键词：表面改性;渗硼层;FeB;Fe2B;价电子结构;硬化;

摘    要：依据EET理论,计算了FeB和Fe₂B价电子结构并分析了它们与钢渗硼层硬化的关系。研究发现:渗硼表面改性后,钢表面硬度和耐磨性提高的根本原因在于FeB和Fe₂B最强键的键合力远大于基体α-Fe最强键的键合力;FeB的硬度比Fe₂B大的微观本质在于FeB相最强键的键合力、主键络连接键的键合力和共价电子密度分别比Fe₂B的大27.12%、4.8%和3.66%;FeB相比Fe₂B脆性大的微观本质在于FeB共价键空间分布更不均匀,FeB相主键络具有较强的共价性,而Fe₂B相主键络具有较强的金属性;由于FeB相成键能力仅比Fe₂B的成键能力大0.85%,因此优先形成的Fe₂B相极易转变为FeB相,使得钢表面渗硼层的脆性增强。