等原子比 NiCoCr 合金中的位错塑性：短程有序的影响
材料科学
2023-04-05 v1 其他凝聚态物理
摘要
等原子比 NiCoCr 固溶体近来被证明具有优异的力学性能，这被认为与热处理（如退火和/或时效）可能产生的纳米结构短程有序（SRO）特征有关。在此，我们利用混合蒙特卡洛-分子动力学模拟，进一步研究热效应对 SRO 形成以及等原子比 NiCoCr 面心立方固溶体刃位错塑性机制的影响。为此，我们使用了两种著名的 NiCoCr 原子间势：其中一种具有文献充分记载的 SRO，被认为与实验证据相关并标记为 Li-Sheng-Ma 势；另一种（Farkas-Caro 势）则没有。我们利用这两种势来区分短程有序（源于随机固溶体中的固有随机性），并理解在各种热退火场景下 SRO 如何影响位错脱钉动力学。在此背景下，我们使用稳健的、依赖于尺度的度量，通过探测局域浓度涨落来推断 Li-Sheng-Ma 情形下的特征 SRO 尺寸，而在 Farkas-Caro 情形下则显示出非关联模式，与随机合金高度一致。利用相关的序参量，我们还报道了层错区域内化学有序度的急剧增加。更重要的是，我们发现 Li-Sheng-Ma 势导致优异的刃位错脱钉强度以及较窄的层错宽度。我们的研究结果表明，由 SRO 与错配协同作用引起的增强粗化机制显著提高了位错滑移阻力。我们认为，合金强度的提升其原子尺度起源在于纳米级 SRO 与原子级错配性质之间的相互作用。
引用
@article{arxiv.2210.12512,
title = {Dislocation plasticity in equiatomic NiCoCr alloys: The effect of short-range order},
author = {Amir H. Naghdi and Kamran Karimi and Axel E. Poisvert and Amin Esfandiarpour and Rene Alvarez and Pawel Sobkowicz and Mikko Alava and Stefanos Papanikolaou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2210.12512},
year = {2023}
}