中等熵合金中铜分区对辐照致缺陷动力学的原子尺度洞察
材料科学
2025-12-25 v2
摘要
铜(Cu)在中等和高熵合金(M/HEAs)中的分区显示出显著影响合金性能的作用。在本研究中，我们使用混合分子动力学(MD)和蒙特卡(MC)仿真考察Cu分区对FeNiCu这种模型 MEA中辐照致缺陷演化的影响。通过在低温下进行动力学驱动的混合 MC/MD退火，得到部分分解的Cu分区结构(CSS)，并与随机固溶体(RSS)和纯Ni进行比较。通过累积位移级联，结果显示CSS中Cu富集域作为缺陷陷阱，加速了空位-间隙复合，抑制了缺陷簇生长。CSS中复杂的势能景观(PEL)破坏了位错的传播，导致空间分散的网络。值得注意的是，CSS的 stair-rod 位错密度低于RSS，这突显了其对抗辐照膨胀的优越抵抗力。局部剪切应变导致位错在/靠近Cu富集区域首发，尽管其生长受到合金化学异质性的阻碍。值得注意的是，长期辐照会在RSS结构中导致Cu分区缓慢进行，而在CSS中同时缓慢消除预存在的Cu簇。这些发现提供了Cu分区与中等熵合金中辐照致缺陷演化之间相互作用的原子尺度见解。
引用
@article{arxiv.2411.13665,
title = {Atomistic insights into Cu segregation effects on irradiation-induced defect dynamics in medium-entropy alloys},
author = {Kazi Tawseef Rahman and Mustofa Sakif Shahriar and Mashaekh Tausif Ehsan and Mohammad Nasim Hasan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2411.13665},
year = {2025}
}