Моделирование формирования свободного объема в границах зерен и тройных стыках при кристаллизации никеля

Методом молекулярной динамики проведено исследование формирования свободного объема в границах зерен и тройных стыках при кристаллизации на примере никеля. Для имитации процесса кристаллизации использовались кристаллические зародыши — небольшие идеальные кристаллы с фиксированной решеткой. Ориентация кристаллической решетки в зародышах задавалась случайной, но такой, чтобы в результате кристаллизации получались границы наклона с осью разориентации <100> или <111>. Показано, что свободный объем при кристаллизации преимущественно концентрируется в границах зерен и тройных стыках, причем в большей степени в последних, т. е. там, где в последнюю очередь происходит затвердевание структуры и встречаются фронты кристаллизации. Пониженная плотность структуры в тройных стыках по сравнению с границами зерен объясняется тем, что при встрече трех фронтов кристаллизации происходит фиксация объема, в котором затвердевает жидкая фаза, имеющая плотность ниже плотности кристалла. Скорость движения фронта кристаллизации в несколько десятков раз меньше скорости звука в металле, поэтому дефекты, как правило, формировались только в последнюю очередь — при встрече фронтов, т. е. в границах зерен и тройных стыках. Дисклинации в тройных стыках в настоящей работе не наблюдались. В процессе кристаллизации в области тройных стыков иногда возникали сравнительно небольшие субзерна с отличной от соседних зерен ориентацией и находящиеся, как правило, в состоянии растяжения, но они сравнительно быстро «залечивались», поглощаясь соседними растущими зернами.

Исследование влияния избыточного свободного объема на подвижность тройных стыков границ зерен

Д.В. Новоселова, Г.М. Полетаев, В.В. Коваленко

Механизм миграции границ наклона <110> в никеле

Г.М. Полетаев, И.В. Зоря, Р.Ю. Ракитин

Molecular dynamics study of the influence of free volume and orientation of the crystallization front on its velocity in nickel

G.M. Poletaev, I.V. Karakulova, D.V. Novoselova, R.Y. Rakitin

Влияние гидрирования атома углерода на его осаждение на графен

Х.И. Жабборов, А.Н. Улукмурадов, И.Д. Ядгаров, Н.И. Иброхимов