Al-6xxx中的自然时效与空位俘获
材料科学
2023-11-28 v1
摘要
Al-6xxx中不良的自然时效(NA)会延迟后续的人工时效(AA),但团簇的尺寸、成分与演化难以测量。本文利用化学精确的神经网络势,通过计算研究Al-1%Mg-0.6%Si在NA期间早期团簇的原子尺度细节。所偏好的析出相的可行生长路径表明:主导团簇不同于基序;自发的空位-间隙形成产生14-18个溶质原子的类基序;以及需要化学重排才能形成核的更低能量团簇。准晶格动力学蒙特卡洛模拟揭示,8-14个溶质原子的团簇在1000秒内形成,但由于团簇内空位俘获(俘获能为0.3-0.5 eV),生长显著放缓。这些发现解释了为何团簇生长和合金硬度在NA期间饱和,证实了“空位监狱”概念,并暗示了为何在AA期间须先溶解团簇再形成。这种对NA的原子尺度理解或可助于设计减轻NA负面影响的策略。
引用
@article{arxiv.2311.15394,
title = {Natural Aging and Vacancy Trapping in Al-6xxx},
author = {Abhinav C. P. Jain and M. Ceriotti and W. A. Curtin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.15394},
year = {2023}
}