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A fragilização por hidrogênio é um fenômeno multifacetado que pode comprometer significativamente a tenacidade de metais suscetíveis. Estudamos o processo crítico de difusão de hidrogênio na rede cúbica de corpo centrado do ferro (BCC-Fe ou α−Fe) usando teoria do funcional de densidade (DFT) ab-initio. Além das investigações padrão sobre o efeito de estresse hidrostático, estendemos nosso estudo para incorporar a influência de estados de estresse uniaxial e de cisalhamento puro. Encontramos alterações substanciais nas barreiras de difusão. Além disso, estudamos cenários envolvendo defeitos pontuais pareados (zero-dimensionais), incluindo uma vacância e um átomo de hidrogênio intersticial adicional. Os cálculos compreendem várias configurações e transições entre elas, fornecendo insights sobre a interação entre o ambiente químico e os campos mecânicos. Os valores de barreira determinados aqui oferecem dados essenciais para técnicas complementares, incluindo modelos de Monte-Carlo, para descrever com precisão a difusão de hidrogênio. Esta pesquisa contribui para uma compreensão mais profunda da fragilização por hidrogênio, oferecendo insights que podem informar o design de materiais mais seguros utilizados na engenharia estrutural.
Álvarez et al. (Terça,) estudaram esta questão.