研究透视:高熵合金的晶界偏析诱导析出
发布时间: 2021年9月8日
来源: 中国材料研究学会

纳米晶态的成分复杂的合金 (CCA) ,涉及复杂且知之甚少的相变,即使在低温下也会导致晶粒生长。近日,德国卡尔斯鲁厄理工学院纳米技术研究所Christian Kübel团队在Acta Materialia上发文,报道了面心立方非等原子纳米晶 CCA (CoCuFeMnNi) 的相演变。采用原位透射电子显微镜加热,结合自动晶体取向映射 (ACOM) 和能量过滤透射电子显微镜 (EFTEM), 来阐明高压扭转 (HPT) 处理的相分解序列钴铜铁锰镍。揭示了一系列复杂的晶界偏析和耗散步骤,导致形成富含 FeCo 的第二相。在第二相形成之前,Cu、Ni 和 Co 偏析并且 Fe 和 Mn 在晶界处耗尽。在触发 FeCo 沉淀后,Mn 与 Ni 和 Cu 一起偏析到晶界,而 Fe 和 Co 被耗尽。FeCo 沉淀物具有 B2 晶体结构,通常与相邻的 fcc 晶粒表现出 Kurdjumov-Sachs (K-S) 和/或 Nishyama-Wasserman (N-W) 取向关系。通过原子探针断层扫描 (APT) 分析的异位热处理 CoCuFeMnNi ,揭示了不同元素在不同晶界的高度异质偏析。图为3D-APT 重建显示沉淀物中 Fe 和 Co 偏聚。富含 FeCo 的沉淀物含有微量的 Ni,而 Cu 被排斥,导致形成单独的富含 Cu 的相。这种复杂的偏析现象,得益于纳米晶材料中高比例的晶界,这对于该合金的相演变至关重要,而这在相应的粗晶材料中并不常见。

文献链接: /retrieve/pii/S1359645421006613

/10.1016/j.actamat.2021.117281

本文译自“Acta Materialia ”。