Молекулярно-динамическое исследование структурно-фазовых превращений при СВ-синтезе алюминидов никеля в матричных структурах с однородным составом наночастиц композитной структуры «ядро-оболочка»

В статье приведены результаты компьютерного моделирования СВ-синтеза алюминидов никеля в четырех модельных матричных структурах, каждая из которых характеризуется однородным составом из одинаковых композитных наночастиц «ядро-оболочка». В состав первых двух структур входят неконтактирующие между собой наночастицы (в первую – наночастицы Ni@Al, во вторую – наночастицы Al@Ni), в следующих двух структурах взаимодействуют контактирующие между собой наночастицы (в третьей – наночастицы Ni@Al, в четвертой - Al@Ni). Для каждой из четырех структур приведены зависимости температуры наночастиц от времени, результаты CNА-, AJ- и PTM-анализов по распознаванию в наночастицах определенных типов элементарных кристаллических ячеек, а также и карты распознавания интерметаллических фаз в наночастицах в определенные моменты времени. Показано, что для двух структур с неконтактирующими между собой наночастицами сферическая форма наночастиц практически сохраняется в процессе СВС, а в двух структурах с контактирующими между собой наночастицами их форма изменяется. Дополнительно, в структуре с контактирующими между собой наночастицами Al@Ni в процессе СВС обнаружен структурный фазовый переход с температурным скачком до температуры перитектического превращения в 1669-1670 К, при которой происходит быстрая кристаллизация фазы Ni3Al из расплава и перекристаллизация фазы NiAl в фазу Ni3Al. Для моделирования процесса СВС использовался программный пакет LAMMPS в параллельной версии и совместимый с ним EAM-потенциал межатомного взаимодействия, а для визуализации результатов - программный пакет OVITO и собственная программа авторов статьи.