Влияние водорода на флуктуационное охрупчивание алюминия

Методами ab initio с использованием функционала SCAN описаны основные процессы, протекающие при генерации вакансий в алюминии в присутствии водорода. Показано, что водород уменьшает энергию генерации вакансий с 2.8 до 0.8 eV. В этом случае восемь атомов водорода, находящихся в тетраэдрических пустотах решетки вокруг одного атома алюминия, существенно облегчают его перемещение в междоузлие. В соответствии с кинетической концепцией прочности рассчитана зависимость энергии активации водородного охрупчивания алюминия от концентрации водорода в алюминии и температуры. Показано, что водород уменьшает время разрушения алюминия, только если его мольная доля в алюминии больше критической ($\sim$3 $\cdot$ 10$^{-4}$ при $T$ = 293 K).