Simulation of Crystal Growth in Multicomponent Metastable Alloys


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

A technique is developed for predicting the patterns of crystal growth from metastable melts. Using nonequilibrium thermodynamics methods, a crystal growth process from a multicomponent melt is described, which considers the interaction between thermal and diffusion processes. The application of a new variation approach to the constructed equation system has made it possible to obtain expressions for the crystal growth rate from a multicomponent melt, which is convenient for practical calculations. The developed technique has made it possible to analyze the crystal growth features at a high motion speed of the crystallization front, which leads to an “impurity capture” effect, i.e., the deviation from the equilibrium conditions at the interface. The developed mathematical model makes it possible to: calculate the growth rate of new phase particles, as well as evaluate the influence of metastable effects upon the deviation of component concentrations near the growing crystal’s surface from equilibrium values. Thus, with the use of the developed method, a “metastable” phase diagram of the system under study can be constructed. The approach under development has been applied to the calculation of the α-Fe(Si) nanocrystal growth in the course of the annealing of amorphous Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9 alloy. The calculation results are compared with the experiment results on the alloy’s primary crystallization. It has been shown that the iron concentration at the growing crystal’s surface insignificantly deviates from the equilibrium values. On the other hand, silicon atoms are captured by the crystallization front; the silicon concentration at the growing nanocrystal’s surface significantly deviates from the equilibrium values. After the primary crystallization of the amorphous phase occurring in the temperature range from 400 to 450°C, calculations show that the silicon concentration’s deviation from the equilibrium value should be about 2%, whereas the equilibrium concentration value amounts to about 13.3%.

Об авторах

M. Dudorov

South Ural State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: dudorov_m@mail.ru
Россия, Chelyabinsk, 454080

V. Roshchin

South Ural State University

Автор, ответственный за переписку.
Email: roshchinve@susu.ru
Россия, Chelyabinsk, 454080

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Allerton Press, Inc., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».