Modelling of Physical Kinetics of Relaxation in Macroscopically Homogeneous F.C.C.-Ni—Fe Alloys

Abstract

In comparison with classical Lifshitz—Slyozov—Wagner’s theory and, where it is possible, with available experimental data, the physical kinetics of evolution of a microstructure of f.c.c.-Nі—Fe alloys is simulated by means of the Onsager-type equations of microdiffusion and with the account of the effects caused by magnetic interatomic interactions and elastic interactions of inclusions of phases. Magnetism proper in f.c.c.-Nі—Fe alloys essentially influences a tendency to atomic ordering and development of their microstructure; magnetic interactions promote stabilisation of a precipitated phase and dilate an interval of two-phase coexistence. In Elinvar alloys, elastic interactions essentially change morphology of an intermixture of formed phases of the superstructural L10 and L12 types (or of structural A1 type), giving the anisotropic character to the shape of inclusions of phases as well as to their relative spatial arrangement. Meanwhile, for an intermixture of phases of structural A1 type and superstructural L12 type in Permalloys, the anisotropic effects of such interactions are inappreciable.

У порівнянні з класичною теорією Ліфшиця—Сльозова—Ваґнера і, де можливо, з наявними експериментальними даними змодельовано фізичнукінетику еволюції мікроструктури стопів ГЦК-Ni—Fe за допомогою рівнань мікродифузії Онсаґерового типу та з урахуванням ефектів, спричинених магнетними міжатомовими взаємодіями та пружніми взаємодіями вкраплень фаз. Властивий стопам ГЦК-Ni—Fe магнетизм істотно впливає на тенденцію до атомового впорядкування та розвиток їхньої мікроструктури: магнетні взаємодії сприяють стабілізації фази, що виділяється, та розширюють інтервал співіснування фаз парами. Пружні ж взаємодії істотно змінюють морфологію суміші утворених фаз надструктурного типу L10 і L12 (або структурного типу A1) в елінварних стопах, надаючи анізотропного характеру як формі вкраплень фаз, так і їхньому взаємному розташуванню; але для суміші фаз структурного типу A1 та надструктурного типу L12 в пермалоях анізотропні ефекти таких взаємодій є незначними.

В сравнении с классической теорией Лифшица—Слёзова—Вагнера и, где возможно, с имеющимися экспериментальными данными смоделирована физическая кинетика эволюции микроструктуры сплавов ГЦК-Ni—Fe с помощью уравнений микродиффузии онсагеровского типа и с учётом эффектов, вызванных магнитными межатомными взаимодействиями и упругими взаимодействиями включений фаз. Присущий сплавам ГЦК- Ni—Fe магнетизм существенным образом влияет на тенденцию к атомному упорядочению и развитие их микроструктуры: магнитные взаимодействия способствуют стабилизации фазы, которая выделяется, и расширяют интервал попарного сосуществования фаз. Упругие же взаимодействия существенным образом изменяют морфологию смеси образованных фаз сверхструктурного типа L10 и L12 (или структурного типа A1) в элинварных сплавах, придавая анизотропный характер, как форме включений фаз, так и их взаимному расположению, но для смеси фаз структурного типа A1 и сверхструктурного типа L12 в пермаллоях анизотропные эффекты таких взаимодействий являются незначительными.