在球墨铸铁金属基体中建立α?Fe[100]（010）刃型位错原子模型，利用基于密度泛函理论的CASTEP方法计算C原子在位错芯区的埋置能、亲和能、电荷布居数等电子参数。结果表明：α?Fe[100]（010）刃型位错芯区局域效应集中范围较小并具有C2v点群对称性。位错芯区的能量低谷吸引轻质杂质C原子偏聚，C原子的2p轨道与刃型位错尖端Fe原子的4s价轨道之间发生电荷转移，具有较强的相互作用，使位错运动受阻。 Fe?C原子间布居数较大、原子间距离较小表明，Fe?C原子间有生成渗碳体化合物的倾向。 Si原子掺杂渗碳体的结合能及各原子轨道分波态密度表明，Si原子能够促使渗碳体分解，析出碳硅化合物成为石墨球化的核心，从而改善球墨铸铁的冲击韧性。
球墨铸铁 原子结构 CASTEP 冲击韧性