Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Trộn Nguyên Tử Trong Kim Loại Dưới Biến Dạng Cắt
Tóm tắt
Các quá trình cơ bản của việc trộn hóa học do cắt gây ra trong các hệ hợp kim dị thể dựa trên Cu đã được nghiên cứu thông qua mô phỏng động lực học phân tử. Những mô phỏng này tiết lộ rằng có hai cơ chế rất khác nhau hoạt động tùy thuộc vào việc hai pha có đồng nhất hay không. Đối với các hệ thống đồng nhất, việc trộn xảy ra khi các đứt gãy chuyển qua các ranh giới pha. Sự trộn trong các hệ thống này là "siêu khuếch tán", và đối với các kết tủa hình cầu, tốc độ trộn tăng theo bình phương với bán kính của kết tủa. Trong các hệ thống có pha không đồng nhất, sự trộn xảy ra thông qua việc xáo trộn cục bộ các nguyên tử ở giao diện, và đối với chúng, sự trộn là khuếch tán, với tốc độ trộn của các kết tủa hình cầu tỷ lệ thuận với bán kính hạt. Hình thái của các giao diện cho hai tình huống này cũng khác nhau. Các kết tủa đồng nhất hình thành các giao diện gồ ghề tương đối sắc nét, trong khi các giao diện của các kết tủa không đồng nhất thì mượt mà nhưng khuếch tán. Những mô phỏng này cũng cho thấy rằng đối với các kết tủa không đồng nhất, sự trộn do cắt gây ra có thể rất khác nhau ở các mặt phẳng giao diện tinh thể khác nhau cũng như ở các hướng biến dạng khác nhau.
Từ khóa
#hợp kim Cu #mô phỏng động lực học phân tử #trộn hóa học #giao diện #biến dạng cắt #kết tủa hình cầuTài liệu tham khảo
D. Raabe, P.P. Choi, Y.J. Li, A. Kostka, X. Sauvage, F. Lecouturier, K. Hono, R. Kirchheim, R. Pippan, and D. Embury, MRS Bull. 35, 982 (2010).
R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, and I.V. Alexandrov, Prog. Mater Sci. 45, 103 (2000).
T. Klassen, U. Herr, and R.S. Averback, Acta Mater. 45, 2921 (1997).
E. Ma and M. Atzmon, Mater. Chem. Phys. 39, 249 (1995).
X. Quelennec, A. Menand, J.M. Le Breton, R. Pippan, and X. Sauvage, Philos. Mag. 90, 1179 (2010).
Y.S. Cho and C.C. Koch, J. Alloy. Compd. 94, 287 (1993).
P. Pochet, E. Tominez, L. Chaffron, and G. Martin, Phys. Rev. B 52, 4006 (1995).
G. Martin, Phys. Rev. B 30, 1424 (1984).
G. Martin and P. Bellon, Solid State Phys. 50, 189 (1997).
J. Xu, U. Herr, T. Klassen, and R.S. Averback, J. Appl. Phys. 79, 3935 (1996).
J. Xu, J.H. He, and E. Ma, Metall. Mater. Trans. A 28A, 1569 (1997).
E. Botcharova, J. Freudenberger, and L. Schultz, J. Mater. Sci. 39, 5287 (2004).
S. Odunuga, Y. Li, P. Krasnochtchekov, P. Bellon, and R.S. Averback, Phys. Rev. Lett. 95, 045901 (2005).
Y. Ashkenazy, N.Q. Vo, D. Schwen, R.S. Averback, and P. Bellon, Acta Mater. 60, 984 (2012).
M. Pouryazdan, D. Schwen, D. Wang, T. Scherer, H. Hahn, R.S. Averback, and P. Bellon, Phys. Rev. B 86, 144302 (2012).
N.Q. Vo, S. Odunuga, P. Bellon, and R.S. Averback, Acta Mater. 57, 3012 (2009).
D.L. Malandro and D.J. Lacks, J. Chem. Phys. 110, 4593 (1999).
K. Yu-Zhang, J.D. Embury, K. Han, and A. Misra, Philos. Mag. 88, 2559 (2008).
N. Li, N.A. Mara, J. Wang, P. Dickerson, J.Y. Huang, and A. Misra, Scripta Mater. 67, 479 (2012).
L. Thilly, M. Veron, O. Ludwig, F. Lecouturier, J.P. Peyrade, and S. Askenazy, Philos. Mag. A 82, 925 (2002).
S.C.V. Lim and A.D. Rollett, Mater. Sci. Eng., A 520, 189 (2009).
J.S. Carpenter, S.C. Vogel, J.E. LeDonne, D.L. Hammon, I.J. Beyerlein, and N.A. Mara, Acta Mater. 60, 1576 (2012).
M.J. Demkowicz and L. Thilly, Acta Mater. 59, 7744 (2011).
J. Wang, R.G. Hoagland, J.P. Hirth, and A. Misra, Acta Mater. 56, 3109 (2008).
J. Wang, R.G. Hoagland, X.Y. Liu, and A. Misra, Acta Mater. 59, 3164 (2011).
R.F. Zhang, J. Wang, I.J. Beyerlein, and T.C. Germann, Scripta Mater. 65, 1022 (2011).
J. Wang and A. Misra, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 15, 20 (2011).
J. Zhou et al., in preparation.
X. Sauvage, L. Renaud, B. Deconihout, D. Blavette, D.H. Ping, and K. Hono, Acta Mater. 49, 389 (2001).
D. Raabe, S. Ohsaki, and K. Hono, Acta Mater. 57, 5254 (2009).
N.Q. Vo, R.S. Averback, Y. Ashkenazy, P. Bellon, and J. Wang, J. Mater. Res. 27, 1621 (2012).