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Segregation-assisted spinodal and transient spinodal phase separation at grain boundaries

npj Computational Materials 2020年第1期6卷 76-88页

作者： Reza Darvishi Kamachali Alisson Kwiatkowski da Silva eunan mceniry Dirk Ponge Baptiste Gault Jörg Neugebauer Dierk Raabe Federal Institute for Materials Research and Testing(BAM) Unter den Eichen 8712205 BerlinGermany Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH Max-Planck-Straße 140237 DüsseldorfGermany Department of Materials Royal School of MinesImperial CollegePrince Consort RoadLondon SW72BPUK

Segregation to grain boundaries affects their cohesion,corrosion,and embrittlement and plays a critical role in heterogeneous *** order to quantitatively study segregation and low-dimensional phase separation at grain boundaries,here,we apply a density-based phase-field *** current model describes the grain-boundary thermodynamic properties based on available bulk thermodynamic data,while the grain-boundary-density profile is obtained using atomistic *** benchmark the performance of the model,Mn grain-boundary segregation in the Fe–Mn system is studied.3D simulation results are compared against atom probe tomography measurements conducted for three alloy *** show that a continuous increase in the alloy composition results in a discontinuous jump in the segregation *** jump corresponds to a spinodal phase separation at grain *** alloy compositions above the jump,we reveal an interfacial transient spinodal phase *** transient spinodal phenomenon opens opportunities for knowledge-based microstructure design through the chemical manipulation of grain *** proposed density-based model provides a powerful tool to study thermodynamics and kinetics of segregation and phase changes at grain boundaries.

关键词： grain alloy separation

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