Вышедшие номера
Формирование и стабилизация дисперсных структур "ядро-оболочка" в результате твердофазного смачивания
Разумов И.К.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева УрО РАН, Екатеринбург, Россия
Email: rik@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 18 июля 2024 г.
В окончательной редакции: 18 июля 2024 г.
Принята к печати: 19 июля 2024 г.
Выставление онлайн: 10 сентября 2024 г.

Показано, что твердофазное смачивание при распаде сплавов определяется теми же самыми энергиями межатомных взаимодействий, которые ответственны за распад, и следовательно, должно учитываться при анализе превращений в многокомпонентных сплавах. Более того, моделирование методом кинетического Монте-Карло автоматически учитывает этот эффект, тогда как феноменологические модели диффузии часто пренебрегают им. Сформулированы условия полного и частичного твердофазного смачивания. Исследуются условия стабилизации дисперсных состояний сплава при наличии смачивания. Ключевые слова: трехкомпонентный сплав, спинодальный распад, дисперсные состояния, моделирование методом Монте-Карло.
  1. A. Deschamps, C.R. Hutchinson. Acta Materialia 220, 117338 (2021)
  2. Z. Xiong, I. Timokhina, E. Pereloma. Prog. Mater. Sci. 118, 100764 (2021)
  3. S.C. Wang, M.J. Starink. Int. Mater. Rev. 50, 4, 193 (2005)
  4. И.К. Разумов, Ю.Н. Горностырев. ФТТ 61, 12, 2462 (2019). [I.K. Razumov, Yu.N. Gornostyrev. Phys. Solid State 61, 12, 2493 (2019)]
  5. И.К. Разумов, Ю.Н. Горностырев. ФММ. В печати (2024)
  6. M.D. Mulholland, D.N. Seidman. Acta Materialia 59, 5, 1881 (2011)
  7. P. Michaud, D. Delagnes, P. Lamesle, M.H. Mathon, C. Levaillant. Acta Materialia 55, 14, 4877 (2007)
  8. Yu.N. Gornostyrev, M.I. Katsnelson. Phys. Chem. Chem. Phys. 17, 41, 27249 (2015)
  9. A. Shyam, S. Roy, D. Shin, J.D. Poplawsky, L.F. Allard, Y. Yamamoto, J.R. Morris, B. Mazumder, J.C. Idrobo, A. Rodriguez, T.R. Watkins, J.A. Haynes. Mater Sci. Eng. A 765, 138279 (2019)
  10. M.V. Petrik, Yu.N. Gornostyrev, P.A. Korzhavyi. Scripta Materialia 202, 114006 (2021)
  11. M. Perez, F. Perrard, V. Massardier, X. Kleber, A. Deschamps, H. de Monestrol, P. Pareige, G. Covarel. Phil. Mag. 85, 20, 2197 (2005)
  12. M.E. Fine, J.Z. Liu, M.D. Asta. Mater. Sci. Eng. A 463, 1-2, 271 (2007)
  13. И.К. Разумов, И.Г. Шмаков. ФТТ 61, 6, 1031 (2019). [I.K. Razumov, I.G. Shmakov. Phys. Solid State 61, 6, 952 (2019)]
  14. И.Н. Карькин, Л.Е. Карькина, Ю.Н. Горностырев, П.А. Коржавый. ФТТ 61, 4, 724 (2019). [I.N. Kar'kin, L.E. Kar'k-na, Yu.N. Gornostyrev, A.P. Korzhavyi. Phys. Solid State 61, 4, 601 (2019)]
  15. E. Clouet, L. Lae, T. Epicier, W. Lefebvre, M. Nastar, A. Deschamps. Nature Mater. 5, 6, 482 (2006)
  16. A.Yu. Stroev, O.I. Gorbatov, Yu.N. Gornostyrev, P.A. Korzhavyi. Comp. Mater. Sci. 218, 111912 (2023)
  17. J. Weissmu ller. Nanostruct. Mater. 3, 1-6, 261 (1993)
  18. J.R. Trelewicz, C.A. Schuh. Phys. Rev. B 79, 9, 094112 (2009)
  19. И.К. Разумов. ФТТ 56, 4, 749 (2014). [I.K. Razumov. Phys. Solid State 56, 4, 780 (2014).]
  20. C. Liu, H. Chen, J.-F. Nie. Scripta Materialia 123, 5 (2016)
  21. L. Jiang, B. Rouxel, T. Langan, T. Dorin. Acta Materialia 206, 116634 (2021)
  22. M.F. Chisholm, D. Shin, G. Duscher, M.P. Oxley, L.F. Allard, J.D. Poplawsky, A. Shyam. Acta Materialia 212, 116891 (2021)
  23. B. Cheng, X. Zhao, Y. Zhang, H. Chen, I. Polmear, J.-F. Nie. Scripta Materialia 185, 51 (2020)
  24. A.M. Cassell, J.D. Robson, X. Zhou, T. Hashimoto, M. Besel. Mater. Charact. 163, 110232 (2020)
  25. P. Pandey, S.K. Makineni, B. Gault, K. Chattopadhyay. Acta Materialia 170, 205 (2019)
  26. И.К. Разумов. ЖФХ 97, 3, 426 (2023). [I.K. Razumov. Russ. J. Phys. Chem. A  97, 3, 514 (2023)]
  27. J.W. Cahn. J. Chem. Phys. 66, 8, 3667 (1977)
  28. П.Ж. де Жен. УФН 157, 4, 619 (1987). [P.G. de Gennes. Rev. Mod. Phys. 57, 3, 827 (1985).]
  29. A. Oron, S.H. Davis, S.G. Bankoff. Rev. Mod. Phys. 69, 3, 931 (1997)
  30. D. Bonn, J. Eggers, J. Indekeu, J. Meunier, E. Rolley. Rev. Mod. Phys. 81, 2, 739 (2009)
  31. S. Ghosh, A. Mukherjee, T.A. Abinandanan, S. Bose. Phys. Chem. Chem. Phys. 19, 23, 15424 (2017)
  32. J. Becker, G. Grun, R. Seemann, H. Mantz, K. Jacobs, K.R. Mecke, R. Blossey. Nature Mater. 2, 1, 59 (2003)
  33. X.-J. Cai, J. Genzer, R.J. Spontak. Langmuir 30, 39, 11689 (2014)
  34. B. Straumal, T. Lepkova, A. Korneva, G. Gerstein, O. Kogtenkova, A. Gornakova. Metals 13, 5, 929 (2023)
  35. Б.Б. Страумал. Фазовые переходы на границах зерен. Наука, М. (2003). 327 с
  36. B. Straumal, R. Valiev, O. Kogtenkova, P. Zieba, T. Czeppe, E. Bielanska, M. Faryna. Acta Materialia 56, 20, 6123 (2008)
  37. B.B. Straumal, O.A. Kogtenkova, A.B. Straumal, Yu.O. Kuchyeyev, B. Baretzky. J. Mater. Sci. 45, 16, 4271 (2010)
  38. Б.Б. Страумал. Фазовые переходы на границах зерен. Жидкофазное и твердофазное смачивание, предсмачивание, предплавление / Под ред. Б.С. Бокштейна. МИСиС, М.(2004). 78 с
  39. Я.Е. Гегузин, Ю.С. Кагановский. Диффузионные процессы на поверхности кристалла. Энергоатомиздат, M. (1984). 128 с
  40. Я.Е. Гегузин, Ю.С. Кагановский. УФН 125, 7, 489 (1978). [Ya.E. Geguzin, Yu.S. Kaganovskii. Sov. Phys. Usp. 21, 7, 611 (1978)]
  41. J.W. Cahn, J.E. Hilliard. J. Chem. Phys. 28, 2, 258 (1958)
  42. А.Г. Хачатурян. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. Наука, М. (1974). 384 с
  43. G. Kaptay. Langmuir 33, 40, 10550 (2017)
  44. C. Sagui, R.C. Desai. Phys. Rev. Lett. 71, 24, 3995 (1993)
  45. G. Gonnella, E. Orlandini, J. Yeomans. Phys. Rev. Lett. 78, 9, 1695 (1997)
  46. G. Gonnella, E. Orlandini, J. Yeomans. Phys. Rev. E 58, 1, 480 (1998)
  47. D.J. Eyre. SIAM J. Appl. Math. 53, 6, 1686 (1993)
  48. Дж. Кристиан. Теория превращений в металлах и сплавах. Мир, М. (1978). 806 с. [J.W. Christian. The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Pergamon Press (1965)]
  49. L.Q. Chen. Acta Metallurgica et Materialia 42, 10, 3503 (1994),
  50. K. Kawasaki. In: Phase Transitions and Critical Phenomena / Eds C. Domb, M.S. Green. Academic, N.Y. (1972). V. 2. 443 p
  51. M. Petrik, I. Razumov, Yu. Gornostyrev, I. Naschetnikova, A. Popov. Mater. 15, 16, 5722 (2022).