在原子尺度上探究镁合金中的溶质行为与织构选择
材料科学
2023-10-18 v2
摘要
本研究推进了我们对化学结合与溶质分布如何影响低溶质 Mg-X-Zn 合金（X = RE 或 Ca）中晶界偏析行为及后续退火织构演化的理解。值得注意的是，揭示了 Ca 与 Gd 在晶界处溶质行为的差异：Ca 比 Gd 对空位位点表现出更强的结合，导致 Ca 偏析升高并呈现 RD-TD 型织构。Zn 的引入对溶质团簇表现出显著的协同效应，Gd-Zn 对比 Ca-Zn 对更易形成，导致 Zn 与 Gd 之间的强协同。这促进了它们的共偏析及在晶界处的高浓度聚集，生成独特的 TD-spread 织构。相反，Ca-Zn 对中较弱的结合不影响 Ca 偏析但影响 Zn 偏析，这凸显了溶质结合行为在合金设计理念中的重要性。此外，原子尺度实验与 ab initio 预测的联合提供了有力证据：镁合金中选择性织构的发展与异质溶质-晶界相互作用相关，其中结合能对体积应变的敏感性影响晶界处的溶质偏析，导致不同的晶界迁移率及特定织构组分的生长。研究还强调，团簇与偏析中的溶质行为不仅受原子尺寸影响，也受与空位或共添加 Zn 的化学结合强度影响。
引用
@article{arxiv.2308.05811,
title = {Exploring Solute Behavior and Texture Selection in Magnesium Alloys at the Atomistic Level},
author = {F. Mouhib and Z. Xie and A. Atila and J. Guénolé and S. Korte-Kerzel and T. Al-Samman},
journal= {arXiv preprint arXiv:2308.05811},
year = {2023}
}