Nghiên cứu Thực nghiệm và Lý thuyết về Sự tiến hóa Cấu trúc Nguyên tử của Hợp kim Năng lượng Cao dựa trên Fe, Cr, Ni, Mn và Co dưới tác động Lão hóa Nhiệt và Bức xạ

Pleiades Publishing Ltd - Tập 62 - Trang 389-400 - 2020
E. A. Meshkov1,2, I. I. Novoselov1,2, A. V. Yanilkin1,2, S. V. Rogozhkin3,4, A. A. Nikitin3,4, A. A. Khomich3, A. S. Shutov3, B. A. Tarasov4, S. E. Danilov5, V. L. Arbuzov5
1Moscow Institute of Physics and Technology, Dolgoprudny, Russia
2Dukhov All-Russian Scientific Research Institute of Automation, Moscow, Russia
3Alikhanov Institute of Theoretical and Experimental Physics, SRC Kurchatov Institute, Moscow, Russia
4National Research Nuclear University MEPhI, Moscow, Russia
5Mikheev Institute of Metal Physics, Ural Branch, Russian Academy of Sciences, Yekaterinburg, Russia

Tóm tắt

Một nghiên cứu thực nghiệm - lý thuyết toàn diện về các quá trình sắp xếp cục bộ của các hợp kim đa thành phần đã được thực hiện. Kỹ thuật chụp nguyên tử và đo điện trở trong quá trình ủ isochronal được sử dụng như là kỹ thuật thực nghiệm. Các phương pháp mô hình hóa nguyên tử và khung đa quy mô dựa trên các phép tính cơ học lượng tử đã được sử dụng trong nghiên cứu lý thuyết. Phương pháp thực nghiệm và lý thuyết đã cho phép phát hiện lần đầu tiên giai đoạn đầu của sự phân hủy của dung dịch rắn hợp kim CoCrFeNi với sự hình thành của các kết tủa Ni4Cr và Ni2Cr.

Từ khóa

#hợp kim năng lượng cao #cấu trúc nguyên tử #phân hủy #chụp nguyên tử #ủ isochronal

Tài liệu tham khảo

J.-W. Yeh, S.-K. Chen, S.-J. Lin, J.-Y. Gan, T.-S. Chin, T.-T. Shun, C.-H. Tsau, and S.-Y. Chang, Adv. Eng. Mater. 6, 299 (2004). B. Cantor, I. T. H. Chang, P. Knight, and A. J. B. Vincent, Mater. Sci. Eng. A 375–377, 213 (2004). D. B. Miracle and O. N. Senkov, Acta Mater. 122, 448 (2017). E. J. Pickering and N. G. Jones, Int. Mater. Rev. 61, 183 (2016). F. Otto, Y. Yang, H. Bei, and E. P. George, Acta Mater. 61, 2628 (2013). O. N. Senkov, J. D. Miller, D. B. Miracle, and C. Woodward, CALPHAD 50, 32 (2015). M. C. Troparevsky, J. R. Morris, R. Paul, C. Kent, A. R. Lupini, and G. M. Stocks, Phys. Rev. X 5, 011041 (2015). O. N. Senkov and D. B. Miracle, J. Alloys Compd. 658, 603 (2016). Y. F. Ye, J. Wang, J. Lu, C. T. Liu, and Y. Yang, Scr. Mater. 104, 53 (2015). I. Toda-Caraballo and P. E. J. Rivera-Díaz del Castillo, Intermetallics 71, 76 (2016). D. J. M. King, S. C. Middleburgh, A. G. McGregor, and M. B. Cortie, Acta Mater. 104, 172 (2016). Z. Leong, J. S. Wróbel, S. L. Dudarev, R. Goodall, I. Todd, and D. Nguyen-Manh, Sci. Rep. 7, 39803 (2017). N. Yurchenko, N. Stepanov, and G. Salishchev, Mater. Sci. Technol. 33, 17 (2017). Ming-Hung Tsai, Jian-Hong Li, An-Chen Fan, and Pei-Hua Tsai, Scr. Mater. 127, 6 (2017). G. A. Salishchev, M. A. Tikhonovsky, D. G. Shaysultanov, N. D. Stepanov, A. V. Kuznetsov, I. V. Kolodiy, A. S. Tortika, and O. N. Senkov, J. Alloys Compd. 591, 11 (2014). A. Gali and E. P. George, Intermetallics 39, 74 (2013). Minju Kang, Jong Woo Won, Jun Beom Kwon, and Young Sang Na, Mater. Sci. Eng. A 707, 16 (2017). B. Gludovatz, A. Hohenwarter, D. Catoor, E. H. Chang, E. P. George, and R. O. Ritchie, Science (Washington, DC, U. S.) 345, 1153 (2014). A. J. Zaddach, C. Niu, C. C. Koch, and D. L. Irving, J. Mater. 65, 1780 (2013). O. N. Senkov, G. B. Wilks, J. M. Scott, and D. B. Miracle, Intermetallics 19, 698 (2011). M. A. Hemphill, T. Yuan, G. Y. Wang, J. W. Yeh, C. W. Tsai, A. Chuang, and P. K. Liaw, Acta Mater. 60, 5723 (2012). M.-H. Chuang, M. H. Tsai, W.-R. Wang, S.-J. Lin, and J.-W. Yeh, Acta Mater. 59, 6308 (2011). Ch. Lu, L. Niu, N. Chen, K. Jin, T. Yang, P. Xiu, Y. Zhang, F. Gao, H. Bei, Sh. Shi, M.-R. He, I. M. Ro-bertson, W. J. Weber, and L. Wang, Nat. Commun. 7, 13564EP (2016). K. Jin, C. Lu, L. M. Wang, J. Qu, W. J. Weber, Y. Zhang, and H. Bei, Scr. Mater. 119, 65 (2016). C. Hofer, E. Stergar, S. A. Maloy, Y. Q. Wang, and P. Hosemann, J. Nucl. Mater. 458, 361 (2015). Ch. Lu, T. Yang, K. Jin, N. Gao, P. Xiu, Y. Zhang, F. Gao, H. Bei, W. J. Weber, K. Sun, Y. Dong, and L. Wang, Acta Mater. 127, 98 (2017). M. S. Lucas, G. B. Wilks, L. Mauger, J. A. Muñoz, O. N. Senkov, E. Michel, J. Horwath, S. L. Semiatin, M. B. Stone, D. L. Abernathy, and E. Karapetrova, A-ppl. Phys. Lett. 100, 251907 (2012). K. A. Christofidou, E. J. Pickering, P. Orsatti, P. M. Mignanelli, T. J. A. Slater, H. J. Stone, and N. G. Jones, Intermetallics 92, 84 (2018). U. Dahlborg, J. Cornide, M. Calvo-Dahlborg, T. C. Han-sen, A. Fitch, Z. Leong, S. Chambreland, and R. Goodall, J. Alloys Compd. 681, 330 (2016). C. Niu, A. J. Zaddach, A. A. Oni, X. Sang, J. W. Hurt III, J. M. LeBeau, C. C. Koch, and D. L. Irving, Appl. Phys. Lett. 10616, 161906 (2015). Y. Brif, M. Thomas, and I. Todd, Scr. Mater. 99, 93 (2015). F. He, Zh. Wang, Q. Wu, J. Li, J. Wang, and C. T. Liu, Scr. Mater. 126, 15 (2017). N. D. Stepanov, D. G. Shaysultanov, M. S. Ozerov, S. V. Zherebtsov, and G. A. Salishchev, Mater. Lett. 185, 1 (2016). M. V. Klimova, D. G. Shaysultanov, R. S. Chernichenko, V. N. Sanin, N. D. Stepanov, S. V. Zherebtsov, and A. N. Belyakov, Mater. Sci. Eng. A 740–741, 201 (2019). D. Choudhuri, S. Shukla, W. B. Green, B. Gwalani, V. Ageh, R. Banerjee, and R. S. Mishra, Mater. Res. Lett. 6, 171 (2018). Chuan Zhang, Fan Zhang, Shuanglin Chen, and Weisheng Cao, J. Mater. 64, 839 (2012). Su-Wen Kao, Jien-Wei Yeh, and Tsung-Shune Chin, J. Phys.: Condens. Matter 20, 145214 (2008). G. Anand, R. Goodall, and C. L. Freeman, Scr. Mater. 124, 90 (2016). D. Ma, B. Grabowski, F. Dormann, J. Neugebauer, and D. Raabe, Acta Mater. 100, 90 (2015). L. J. Santodonato, Y. Zhang, M. Feygenson, C. M. Pa-rish, M. C. Gao, R. J. Weber, J. C. Neuefeind, Z. Tang, and P. K. Liaw, Nat. Commun. 6, 5964 (2015). M. Gao and D. Alman, Entropy 15, 4504 (2013). A. Tamm, A. Aabloo, M. Klintenberg, M. Stocks, and A. Caro, Acta Mater. 99, 307 (2015). H. Heidsiek, R. Scheffel, and K. Lücke, J. Phys. Colloq. 38, C7 (1977). G. Antesberger, W. Kesternich, K. Sonnenberg, and B. D. Sharma, Rad. Effects 38, 45 (1978). K. L. Lücke, H. Haas, and H. A. Schulze, J. Phys. Chem. Solids 3711, 979 (1976). C. Dimitrov, M. Tenti, and O. Dimitrov, J. Phys. F 11, 753 (1981). S. E. Danilov, V. L. Arbuzov, and V. A. Kazantsev, J. Nucl. Mater. 414, 200 (2011). A. Shapeev, Comput. Mater. Sci. 139, 26 (2017). S. V. Rogozhkin, A. A. Aleev, A. A. Lukyanchuk, A. S. Shutov, O. A. Raznitsyn, and S. E. Kirillov, Instrum. Exp. Tech. 60, 428 (2017). J. M. Hyde, A. Cerezo, and T. J. Williams, Ultramicroscopy 109, 502 (2009). G. Kresse and J. Furthmüller, Phys. Rev. B 54, 11169 (1996). G. Kresse and J. Furthmüller, Comput. Mater. Sci. 6, 15 (1996). G. Kresse and D. Joubert, Phys. Rev. B 59, 1758 (1999). P. E. Blüchl, Phys. Rev. B 50, 17953 (1994). J. P. Perdew, K. Burke, and M. Ernzerhof, Phys. Rev. Lett. 77, 3865 (1996). H. J. Monkhorst and J. D. Pack, Phys. Rev. B 13, 5188 (1976). M. S. Lucas, D. Belyea, C. Bauer, N. Bryant, E. Michel, Z. Turgut, S. O. Leontsev, J. Horwath, S. L. Se-miatin, M. E. McHenry, and C. W. Miller, J. Appl. Phys. 113, 17A923 (2013). A. Slepoy, A. P. Thompson, and S. J. Plimpton, J. Chem. Phys. 128, 205101 (2008). N. Metropolis, A. W. Rosenbluth, M. N. Rosenbluth, A. H. Teller, and E. Teller, J. Chem. Phys. 21, 1087 (1953). J. M. Cowley, Phys. Rev. 120, 1648 (1960). A. Marucco, Mater. Sci. Eng. A 189, 267 (1994). E. Lang, V. Lupinc, and A. Marucco, Mater. Sci. Eng. A 114, 147 (1989). K.-Y. Tsai, M.-H. Tsai, and J.-W. Yeh, Acta Mater. 61, 4887 (2013). M. Vaidya, S. Trubel, B. S. Murty, G. Wilde, and S. V. Divinski, J. Alloys Compd. 688, 994 (2016). Weiliang Chen, Xueyong Ding, Yuchao Feng, Xiongjun Liu, Kui Liu, Z. P. Lu, Dianzhong Li, Yiyi Li, C. T. Liu, and Xing-Qiu Chen, J. Mater. Sci. Technol. 34, 355 (2018).