Теоретична аналіза процесів фазоутворення в аморфних стопах системи Fe—Zr

• Main Authors: Плющай, І.В., Цареградська, Т.Л., Каленик, О.О., Плющай, О.І.
• Format: Article
• Language: Ukrainian
• Published: Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України 2016
• Series: Металлофизика и новейшие технологии
• Subjects: Фазовые превращения
• Online Access: http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/112612

Аналізу фазових перетворень у системі Fe—Zr було проведено за допомогою ab initio молекулярної динаміки та термодинамічного підходу. Представлено першопринципне моделювання методою молекулярної динаміки процесів аморфізації та кристалізації у системі Fe—Zr. Положення атомів у надкомірці Fe₂₉Zr₃ моделювалися шляхом числового відпалу методою функціоналу густини в узагальненому ґрадієнтному наближенні. Обговорюються зміни густини електронних станів надкомірки Fe₂₉Zr₃ при рідинно—аморфно—кристалічному фазовому переході. Найбільш помітною відмінністю між електронними спектрами рідкої й аморфної фаз є поява псевдощілини на рівні Фермі, що корелює з електронним критерієм термостабільности аморфних металевих стопів Нагеля—Таука. Подальший відпал в ізотермічно/ізоентальпійному ансамблі при більш високих температурах приводить до різкої зміни електронного спектра та перегрупування атомів, що ми приписуємо першій стадії кристалізації аморфного стопу. В рамках термодинамічного підходу було побудовано концентраційну залежність відносної інтеґральної Ґіббсової вільної енергії для вихідної аморфної фази; ця залежність має специфічну S-подібну форму, що вказує на тенденцію стопів до фазового розшарування. Термодинамічна метода підтвердила, що процеси формування фаз у бінарних стопах системи Fe—Zr проходять у 2 етапи: спочатку відбуваються процеси фазового розшарування на дві аморфні фази за типом спинодального розпаду, потім – кристалізації кожної аморфної фази. Розрахована концентраційна область аморфізації бінарних стопів системи Fe—Zr добре узгоджується з експериментальними даними.