激光表面重熔过程中 Fe2VAl 的原位渗氮以调控微观结构与晶体缺陷
材料科学
2022-03-07 v1
摘要
针对目标应用定制复杂材料的物理性能，需要优化影响电输运、热输运及力学性能的微观结构和晶体缺陷。激光表面重熔可用于改性块体材料的亚表面微观结构，从而在局部调控其性能。在此，我们引入一种在反应性氮气氛中进行重熔的方法，以形成氮化物并诱导氮向结构缺陷偏析。这些缺陷源于全 Heusler 化合物 Fe2VAl 的快速凝固，该化合物是一种有前景的热电材料。先进的扫描电子显微镜（包括电子通道衬度成像和三维电子背散射衍射）结合原子探针层析成像，用于研究晶体缺陷的分布及其局域化学成分。我们揭示了高密度的位错，由于其作为几何必需位错的性质而稳定。在这些位错和低角度晶界处，我们观察到氮和钒的偏析，且可通过在氮气氛中重复重熔而增强。我们提出该方法可推广至其他增材制造工艺，以促进局域偏析和析出态，从而调控物理性能。
引用
@article{arxiv.2203.02209,
title = {In-situ nitriding of Fe2VAl during laser surface remelting to manipulate microstructure and crystalline defects},
author = {Leonie Gomell and Shao-Pu Tsai and Moritz Roscher and Ruben Bueno Villoro and Peter Konijnenberg and Stefan Zaefferer and Christina Scheu and Baptiste Gault},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.02209},
year = {2022}
}