Распределение состава по глубине межфазной границы двойных сплавов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

На основе термодинамического подхода для двойных сплавов замещения в одномерном случае рассчитаны параметры диффузной межфазной границы и распределения состава внутри нее. Показано, что в модели квазирегулярного раствора оценка равновесных пределов растворимости совпадает с результатами построения Гиббса и подхода Кана–Хилларда. Установлено, что ширина межфазной границы слабо зависит от выбора используемых приближений. Сильная зависимость от них характерна для равновесных пределов растворимости. Также продемонстрировано, что отход от модели квазирегулярного раствора приводит к нарушению правила равных площадей Максвелла. Показано, что параметры, характеризующие форму кривой распределения состава внутри межфазной границы, имеют качественно различное поведение для модели квазирегулярного раствора и при расчете в общем случае.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

В. Л. Гапонцев

Российский государственный профессионально-педагогический университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlgap@mail.ru
Россия, Екатеринбург, 620143

А. В. Гапонцев

Институт физики металлов УрО РАН

Email: vlgap@mail.ru
Россия, Екатеринбург, 620108

В. В. Гапонцев

Институт физики металлов УрО РАН

Email: vlgap@mail.ru
Россия, Екатеринбург, 620108

Список литературы

  1. Гиббс Дж. В. Термодинамические работы / Пер. с англ. М., Л.: Гостехиздат, 1950. 492 с.
  2. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. М.: Мир, 1978. 806 с.
  3. Лоренц Г.А. Лекции по термодинамике. Ижевск: НИЦ “Регулярная и хаотическая динамика”, 2001. 176 с.
  4. Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. Ch. I // CALPHAD. 1978. V. 2. № 1. P. 55–80.
  5. Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. Ch. II // CALPHAD. 1978. V. 2. № 1. P. 81–108.
  6. Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. Ch. III // CALPHAD. 1978. V. 1, 2. № 2. P. 117–146.
  7. Kaufman L., Nesor H. Coupled phase diagrams and thermochemical data for transition metal binary systems. Ch. IV // CALPHAD. 1978. V. 2. № 4. P. 295–318.
  8. Cahn J.W., Hillard J.E. Free Energy of a Nonuniform System. I. Interfacial Free Energy // J. Chem. Phys. 1958. V. 28. № 2. P. 1121–1124.
  9. Cahn J.W. Free Energy of a Nonuniform System. II. Thermodynamic Basis // J. Chem. Phys. 1959. V. 30. № 5. P. 258–267.
  10. Cahn J.W., Hillard J.E. Free Energy of a Nonuniform System. III. Nucleation in a Two-Component Incompressible Fluid // J. Chem. Phys. 1959. V. 31. № 3. P. 688–699.
  11. Hart E.W. Thermodynamics of Inhomogeneous Systems // Phys. Rev. 1959. V. 113. № 2. P. 412–416.
  12. Разумов И.К. Спинодальный распад сплава с сильной концентрационной зависимостью коэффициента взаимной диффузии // ФТТ. 2022. T. 64. Вып. 1. C. 19–24.
  13. Гапонцев В.Л., Селезнев В.Д., Гапонцев А.В. Распад равновесной межфазной границы в сплавах замещения при механосплавлении // ФММ. 2017. Т. 118. № 7. С. 665–678.
  14. Czubayko U., Wanderka N., Naundorf V., Ivchenko V.A., Yermakov A. Ye., Uimin M.A., Wollenberg H. Characterization of nanoscaled heterogeneities in mechanically alloyed and compacted Cu–Fe // Mater. Sci. Forum. 2000. V. 343–346. P. 709–714.
  15. Ivchenko V.A., Uimin M.A., Yermakov A. Ye., Korobeinikov A. Yu. Atomic Structure and Magnetic Properties of Cu80Co20 Nanocrystalline Compounds Produced by Mechanical Alloying // Surf. Sci. 1999. V. 40. № 3. P. 420–428.
  16. Costa B.F.O., Le Caër G., Luyssaert B. Mőssbauer studies of phase separation in nanocrystalline Fe 0.55x Cr 0.45 Sn x alloys prepared by mechanical alloying // J. Alloys Compounds. 2003. V. 350. № 1. P. 36–46.
  17. Гапонцев В.Л., Гапонцев А.В., Кондратьев В.В. Определение положения бинодали бинарного сплава на основе гипотезы слабой нелокальности // ФММ. 2019. Т. 120. № 12. С. 1264–1270.
  18. Гапонцев В.Л., Гапонцев А.В., Гапонцев В.В., Кондратьев В.В. Определение параметров межфазной границы в гетерогенных бинарных сплавах на основе гипотезы слабой нелокальности // ФММ. 2021. Т. 122. № 1. С. 31–37.
  19. Хачатурян А.Г. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. М.: Наука, 1974. 384 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Вверху график потенциальной функции для равновесного распределения состава внизу распределение состава (μL = μе), U(c1) = U(c2) по нормали к межфазной границе c(x).

Скачать (83KB)
3. Рис. 2. Распределение состава по нормали к межфазной границе.

Скачать (46KB)
4. Рис. 3. Зависимость разности Δμ = μe − равновесных значений химических потенциалов, рассчитанных для общего случая (7) и в модели квазирегулярного раствора (9), от отношения EB /EA при постоянном ЕА=54 124 Дж/моль.

Скачать (69KB)
5. Рис. 4. Зависимость равновесного предела растворимости компонента A от отношения EB /EA. Кривая a – расчет в модели квазирегулярного раствора (9), кривая b – расчет по уравнению (7).

Скачать (68KB)
6. Рис. 5. Зависимость ширины межфазной границы H от отношения EB /EA. Кривая a – расчет в модели квазирегулярного раствора (9), кривая b – расчет по уравнению (7).

Скачать (72KB)
7. Рис. 6. Зависимость положения точки перегиба профиля CA(x) от отношения EB /EA. Кривая a –расчет в модели квазирегулярного раствора (9), кривая b – расчет по уравнению (7).

Скачать (68KB)
8. Рис. 7. Зависимость степени деформации межфазной границы As от отношения EB / EA. Кривая a – расчет в модели квазирегулярного раствора (9), кривая b – расчет по уравнению (7).

Скачать (71KB)


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».