解决等原子比 NiCoFeCr 中熵合金中的多组元扩散问题
材料科学
2020-05-19 v1
摘要
在四组元非均匀合金中，通过传统扩散偶方法使三个偶在相同成分处相交来实验估算扩散系数十分困难，除非能确定出扩散率恒定的小成分范围。此外，在多于两个组元的体系中无法估算各组元的内禀扩散系数。为解决这些问题，我们采用伪二元和伪三元扩散偶方法来估算等原子比 NiCoFeCr 中熵合金在等原子比成分处的扩散系数。除伪二元互扩散系数外，我们还通过设计伪二元偶估算了所有组元的内禀扩散系数：在一个偶中使 Ni 和 Co 形成扩散剖面并保持 Fe 和 Cr 恒定，在另一个偶中使 Fe 和 Cr 形成扩散剖面并保持 Ni 和 Co 恒定。随后，我们利用热力学细节提出了计算示踪扩散系数的关系式。我们发现其与在等原子比成分处直接通过放射性示踪法估算的数据吻合良好。接着，我们制作了三个在接近等原子比成分处相交的伪三元扩散偶。发现 Fe 的主伪三元互扩散系数高于 Ni 和 Co。因此，我们估算了不同类型的扩散系数，揭示了四组元 NiCoFeCr 中熵合金中复杂的扩散过程。
引用
@article{arxiv.2005.08160,
title = {Solving the issues of multicomponent diffusion in an equiatomic NiCoFeCr medium entropy alloy},
author = {Anuj Dash and Neelamegan Esakkiraja and Aloke Paul},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.08160},
year = {2020}
}