АТОМИСТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕРМОИНДУЦИРОВАННЫХ СТРУКТУРНЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ЧЕТЫРЕХКОМПОНЕНТНЫХ НАНОСПЛАВАХ Cu-Au-Pt-Pd С РАЗЛИЧНОЙ МОРФОЛОГИЕЙ
Н. Ю. Сдобняков, В. М. Самсонов, С. В. Серов, Н. И. Непша, Д. Н. Соколов, К. Г. Савина, С. А. Вересов, А. Ю. Колосов
Том 87 №4
Представлены результаты молекулярно-динамического моделирования термоиндуцированных структурных превращений в четырехкомпонентных наносплавах Cu-Au-Pt-Pd с использованием потенциала сильной связи. В качестве начальных конфигураций были выбраны: система ядро-оболочка, в которой ядро представляет собой многокомпонентный сплав с однородным распределением компонентов (Cu200-Au600-Pt800)@Pd2400, луковичная структура Cu200@Au600@Pt800@Pd2400, сплав с равномерным распределением компонентов Cu200-Au600-Pt800-Pd2400, Янус-структуры с ассиметричным Cu200/Au600/Pt800/Pd2400 и симметричным распределениями компонентов (Cu100/Au300/Pt400/Pd2400/Pt400/Au300/Cu100 и Pd1200/Pt400/Au300/Cu200/Au300/Pt400/Pd1200). На основе анализа температурных зависимостей потенциальной части внутренней энергии найдены температуры, отвечающие началу фазового перехода плавления-кристаллизации, а также оценена величина температурного гистерезиса. Установлены закономерности изменения данных величин в зависимости от скорости термического воздействия. Проанализированы закономерности структурообразования, установлена доминирующая роль ГЦК локального окружения, выявлены случаи возникновения других кристаллических структур (ГПУ и ОЦК). Описаны закономерности химической сегрегации, подтверждающие возможность существования различных сценариев сегрегационного поведения компонентов. На основе оригинальной методики проведены оценки удельной поверхностной энергии для многокомпонентных металлических наночастиц (конечных конфигураций после цикла термического воздействия, включающего фазовый переход плавления-кристаллизации). Величина удельной поверхностной энергии коррелирует со стабильностью конечных конфигураций, соответствующих различным начальным конфигурациям.