РОЗРАХУНОК ВПЛИВУ СЕГРЕГАЦІЙНИХ ЕФЕКТІВ НА РУХ МІЖФАЗНИХ МЕЖ ЗА КОМІРКОВОГО РОЗПАДУ В СИСТЕМІ Pb-Sn
##plugins.themes.bootstrap3.article.main##
Анотація
Проаналізовано залежності концентраційних профілів за різних значень швидкості руху всередині межі зерна в напрямку її руху за коміркового розпаду та розраховано залежність швидкості розсіяння вільної енергії Гіббса, що виникає в результаті притягання сегрегованих атомів межею зерен, від швидкості цієї межі. В роботі досліджено рівняння руху межі зерна з використанням дифузійної моделі поверхні розмежування фаз та побудовано модель процесу гальмування руху межі зерна сегрегованими атомами. Модель було використано для описання особливостей руху межі зерна за коміркового розпаду, коли висококутова межа зерна рухається в область пересиченого і пружно деформованого бінарного твердого розчину, залишаючи за собою область збідненого і менш термодинамічно нерівноважного твердого розчину. Для розрахунку термодинамічних властивостей суміжних фаз та енергій сегрегацій використано узагальнену модель Мієдеми згідно якої розраховано поверхневі ентальпії, ентальпію змішування твердого розчину для системи Pb Sn та значення енергії сегрегації за різних концентрацій Sn. Показано, що швидкість розсіяння вільної енергії Гіббса, що виникає в результаті притягання сегрегованих атомів межею зерен, зменшується зі зростанням швидкості межі коміркового розпаду.
##plugins.themes.bootstrap3.article.details##
Посилання
1. Cahn J. W. (1962). The impurity-drag effect in grain boundary motion. Acta metallurgica. 10(9), 789-794.
2. Hillert M. (1999). Solute drag, solute trapping and diffusional dissipation of gibbs energy. Acta metallurgica. 47(18), 4481.
3. Lyashenko Yu. O., Gladka L. I., Shmatko I. O. (2012). Modelyuvannya vplyvu segregatsiyi na rukh mezhi zerna na prykladi komirkovoho rozpadu. Metallofyzyka y noveyshye tekhnolohyy, 12, 1693-1713.
4. Kaur I., Hust V. (1991). Dyfuziya po mezhakh zeren i faz M.: Mashynobuduvannya, p. 448 (in Rus).
5. Larikov L. N., Shmatko O. A., (1976). Nizdryuvatyy rozpad peresychenykh tverdykh rozchyniv. K.: Naukova Dumka, p. 259 (in Rus.).
6. Cahn J. W. (1959). The Kinetics of Cellular Segregation Reactions. Acta. Met. 7, 18-27.
7. Lyashenko Yu. O., Gusak A. M., Shmatko O. A., (2005). Metalofizyka i novitni tekhnolohiyi. 27, 873-894.
8. Lyashenko Yu. A., Zaitzeva N. V., Shmatko O. A. (2007). Peculiarities of Discontinuous Precipitation in the Pb-Sn Alloy. Defect and Diffusion Forum. 261 – 262, 61- 68.
9. Gusak A. M., Zaporozhets T. V., Lyashenko Yu. O., Kornienko S. V., Pasichnyy M. O., Shirinyan A. S. (2010). Diffusion-controlled solid state reactions: in alloys, thin-films, and nanosystems. Berlin: Wiley-VCH.
10. Cahn J. W., Hilliard J. E. (1958). Free Energy of a Nonuniform System. The Journal of Chemical Physics. 28, 258-269.
11. Wang H., Liu F., Yang W., Chen Z., Yang G., Zhou Y. (2008). Solute trapping model incorporating diffusive interface. Acta Mater. 56, 746-753.
12. Li Sh., Zhang J., Wu P. (2010). Numerical solution and comparison to experiment of solute drag models for binary alloy solidification with a planar phase interface. Scripta Materialia. 62(9), 716.
13. Miedema A. R. (1976). On the heat of formation of solid alloys II. Less Common Metals. 46, 67-83.
14. Bakker H. (1998). Enthalpies in Alloys – Miedema`s Semi Empirical Model. Switzerland: Trans Tech Publications Ltd.
15. Kim S. G., Park Y. B. (2008). Grain boundary segregation, solute drag and abnormal grain growth. Acta Materialia. 56, 3739-3753.
16. Strandlund H., Odqvist J., Agren J. (2008). An effective mobility approach to solute drag in computer simulations of migrating grain boundaries. Computational materials science. 44, 265-273.
17. Hillert M. (1983). On the driving force for diffusion induced grain boundary migration. Scripta Metallica. 17, 237-240.
18. Brechet Y. J. M., Purdy G. R. (1990). Elastic energy and the solute drag effect. Scripta Metall. Mater. 24, 1831-1835.
19. Denton A. R., Ashcroft N. W. (1991). Vegard`s law. Phys. Rev. 43, 3161.
20. McLean D. (1957) Grain Boundaries in Metals. London: Oxford Univ.
21. Koval Yu. M., Bezuhlyy A. M., Didyk M. I., Zaytseva N. V., Shmatko O. A., (2004) Dopovidi NANU, 2: 102-104.
22. Liashenko Yu., Derev’ianko S. I., Shmatko O. A. (2015). Rozrakhunok vplyvu sehrehatsiinykh efektiv na rukh mizhfaznykh mezh za komirkovoho rozpadu. Metal Physics and Advanced Technology (Metalofizyka i novitni tekhnolohii), 37(13), 1619–1632.