本书基于密度泛函理论结合实验方法，从析出相的表面、碳化物（氧硫化物）基体界面的角度，对钢中碳化物析出机理进行论述：讨论铁原子在碳氮化物表面上的吸附行为及不同合金元素对铁素体形核的影响；分析钢中常见碳化物（如TiC、NbC、VC等）的析出行为，并预测钢中不同合金元素对碳化物析出的影响；分析稀土氧硫化物析出相对钢材组织和力学性能的影响。本书旨在从微观角度解析碳化物氧硫化物析出的物理根源，有助于读者更为深入理解碳化物和氧硫化物的析出及其细化基体组织机理。 本书可供钢铁领域的高校师生、研究者和企业人员学习和参考。

目录1绪论11．1概述11．2碳化物在钢中的作用21．2．1TiC在钢中的作用21．2．2NbC在钢中的作用41．2．3(Ti，Nb)(C，N)在钢中的作用51．3碳化物的析出控制61．3．1化学成分的控制61．3．2热机械处理工艺的控制81．4碳化物对铁素体形核的作用91．4．1碳化物对铁素体形核的机理91．4．2碳化物在铁素体形核中的应用111．5界面性质对碳化物析出的影响131．6第一性原理在钢铁材料和界面中的应用141．6．1第一性原理在钢铁材料中的应用141．6．2第一性原理在异质形核界面中的应用161．7研究意义和研究内容191．7．1研究目的和意义191．7．2研究内容202第一性原理计算方法和实验过程212．1概述212．2理论计算基础212．2．1第一性原理计算方法212．2．2密度泛函理论242．2．3CASTEP软件简介282．3实验研究方法292．3．1实验材料和设备292．3．2分析测试方法313Fe在复合碳化物表面上吸附的理论计算333．1概述333．2Fe原子吸附于NbC和TiC的（001）表面333．2．1建模与计算方法333．2．2NbC和TiC的表面和体相性质343．2．3吸附能353．3Fe原子吸附于(A1-xmx)C(A=Nb，Ti，m=Mo，V)的（001）表面363．3．1模型建立与计算方法363．3．2吸附能383．3．3电子性质413．3．4Fe吸附于3d过渡金属合金化的(A0．5Mo0．5)C表面433．4Fe原子吸附于A(C1-xNx)(A=Nb，Ti)的（001）表面463．4．1模型建立与计算方法463．4．2吸附能463．4．3电子性质493．4．4Fe吸附于3d过渡金属合金化的A(C0．5N0．5)表面523．5本章小结554NbC在TiN和TiC析出物上异质形核析出的理论研究574．1概述574．2NbC在TiN颗粒上异质形核的理论研究584．2．1建模与计算方法584．2．2界面稳定性634．2．3电子结构664．2．4异质形核分析704．3NbC在TiC颗粒上异质形核的理论研究714．3．1建模与计算方法714．3．2界面稳定性744．3．3电子结构754．3．4异质形核分析774．4NbC在TiN和TiC析出相上异质形核的实验验证794．5本章小结845合金元素对铁素体在NbC和TiC上形核的影响8