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核壳与附属共析出形貌的热力学与动力学:以Fe-Cu-Mn-Ni-Si体系为例

材料科学 2018-07-30 v1

摘要

在共析出合金体系中,是什么决定了析出相形貌?我们聚焦于具有两个析出相的合金,其中快速析出相的析出物作为动力学较慢的第二相的非均匀形核位点。我们利用原子探针层析技术与动力学蒙特卡洛模拟相结合的方法研究了一种FeCuMnNiSi合金。结果表明,界面能与有序化能之间的相互作用以及活性扩散路径强烈影响核壳与附属形貌的选择。具体而言,在已存在的富铜析出物上非均匀形核的MnNiSi相的有序化能降低超过了以Fe/Cu为主的界面的能量代价,导致初始形成附属形貌而非核壳形貌。Mn、Ni和Si围绕并穿过Cu核向有序相扩散,导致附属相的后续生长。我们进一步表明,在初生析出物界面能较高和/或有序化受抑制的情况下,核壳形貌更受青睐。

关键词

引用

@article{arxiv.1807.10644,
  title  = {Thermodynamics and kinetics of core-shell versus appendage co-precipitation morphologies: An example in the Fe-Cu-Mn-Ni-Si system},
  author = {Shipeng Shu and Peter B. Wells and Nathan Almirall and G. Robert Odette and Dane D. Morgan},
  journal= {arXiv preprint arXiv:1807.10644},
  year   = {2018}
}