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Fe-xCu-3.0Mn-1.5Ni-1.5Al合金的核-壳结构纳米析出物：相场研究
（中北大学赵宇宏教授团队）
研究人员建立了引入弹性的五元连续相场模型，并利用该亚正规溶液模型来计算体系自由能和弹性应变能。并且深入研究了内部和外部应变下Fe-xCu-3.0Mn-1.5Ni-1.5Al合金中富Cu核-壳颗粒的析出行为，包括等温时效过程中的形态演变、溶质分布和粗化动力学。该工作对于多组分合金和核-壳材料的设计具有指导意义。
图文解析
图10. 图10a相分离早期浓度波的分布，(a-d) 无弹性能量，(e-h)存在弹性能量，(i, j, k) 在t*=1000时，在不同Cu浓度下最终析出物形态：(i) 12.5%，(j)15.0%， (k)17.5%。图10b 处于不稳定区域的Fe-x%Cu–3%Mn-1.5%Ni-1.5%Al（x = 12.5, 15.0 和 17.5）的富Cu析出物的平均粒径、体积分数和颗粒数密度。图10c 在三种合金分解过程中，随时效时间变化的总能量、界面能量和弹性能量的变化。
总结与展望
研究人员通过计算和分析得出如下结论：内部弹性应变能量抑制了Fe-Cu-Mn-Ni-Al合金中核-壳颗粒的析出；并且在粗化过程中，施加的弹性应变场控制了析出物的形态，促进了相邻核-壳颗粒的结合和融合。
本研究建立了引入弹性的五元合金的连续相场模型，并使用该亚正规溶液模型对Fe-Cu-Mn-Ni-Al合金中Cu/NiAlMn核-壳析出物的形态演变和析出动力学进行了研究。研究人员深入分析并揭示了弹性应变场对Fe-Cu-Mn-Ni-Al合金中相干析出物的析出过程以及形态演变的作用。这些发现对于合理预测、设计并控制多组分钢的微观组织和性能提供了重要的指导。
赵宇宏教授，全国优秀教师、国家“万人计划”高层次人才、国家百千万人才工程国家级人选，研究领域为新型半固态/液态成型设备/工艺及优化、高性能有色金属的先进加工及制备、凝固过程宏观微观模拟、集成计算材料工程，主持国防基础科研重点项目、科技部国际合作、国家自然科学基金（5项）及教育部科技重点等。
文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S100200712200048X
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