利用自由能景观工程通过相干第二相调控纳米层状材料中的马氏体相变
材料科学
2020-05-28 v3 应用物理
摘要
我们探讨了利用相干第二相通过修改控制相变的基本自由能景观来设计马氏体合金热机械性能的可能性与局限性。我们使用模型原子系统的分子动力学模拟，其中相干纳米尺度第二相的性质可被系统改变。以发生由立方奥氏体到单斜马氏体的温度诱导相变的基马氏体材料为基础，模拟显示了对相变温度进行设计的显著能力：在含 50 at.% 立方第二相时，相变温度可从降低约 50% 到升高约 200%。我们通过两相系统的自由能景观，建立了第二相性质与相变特征及微观结构之间的关联。相干应力对所观察到的马氏体变体有强烈影响，甚至可致使非马氏体第二相发生相变。降低第二相的刚度会增大相变应变并改变马氏体微观结构，提高已相变材料的体积分数。这种相变应变的增加伴随着 Af 和热滞后的显著增大，而 Ms 保持不变。我们关于马氏体相变可调性的发现可用于有针对性地搜索第二相，以实现所需的材料性能，例如获得室温、轻量形状记忆合金。
引用
@article{arxiv.1911.09542,
title = {Tuning martensitic transformations via coherent second phases in nanolaminates using free energy landscape engineering},
author = {Saaketh Desai and Samuel Temple Reeve and Karthik Guda Vishnu and Alejandro Strachan},
journal= {arXiv preprint arXiv:1911.09542},
year = {2020}
}