J 2017

Tensorial elastic properties and stability of interface states associated with Sigma 5(210) grain boundaries in Ni3(Al,Si)

FRIÁK, Martin; Monika VŠIANSKÁ; David HOLEC; Martin ZELENY; Mojmír ŠOB et. al.

Základní údaje

Originální název

Tensorial elastic properties and stability of interface states associated with Sigma 5(210) grain boundaries in Ni3(Al,Si)

Autoři

FRIÁK, Martin; Monika VŠIANSKÁ; David HOLEC; Martin ZELENY a Mojmír ŠOB

Vydání

SCIENCE AND TECHNOLOGY OF ADVANCED MATERIALS, ABINGDON, TAYLOR & FRANCIS LTD, 2017, 1468-6996

Další údaje

Jazyk

angličtina

Typ výsledku

Článek v odborném periodiku

Obor

10302 Condensed matter physics

Stát vydavatele

Velká Británie a Severní Irsko

Utajení

není předmětem státního či obchodního tajemství

Odkazy

Impakt faktor

Impact factor: 4.787

Kód RIV

RIV/00216224:14740/17:00094772

Organizační jednotka

Středoevropský technologický institut

UT WoS

000400382000001

EID Scopus

2-s2.0-85019167940

Klíčová slova anglicky

Ab initio calculations; elasticity; grain boundaries; segregation

Štítky

Příznaky

Mezinárodní význam, Recenzováno
Změněno: 24. 2. 2020 17:35, Mgr. Marie Novosadová Šípková, DiS.

Anotace

V originále

Grain boundaries (GBs) represent one of the most important types of defects in solids and their instability leads to catastrophic failures in materials. Grain boundaries are challenging for theoretical studies because of their distorted atomic structure. Fortunately, quantum-mechanical methods can reliably compute their properties. We calculate and analyze (tensorial) anisotropic elastic properties of periodic approximants of interface states associated with GBs in one of the most important intermetallic compounds for industrial applications, Ni3Al, appearing in Ni-based superalloys. Focusing on the Sigma 5(210) GBs as a case study, we assess the mechanical stability of the corresponding interface states by checking rigorous elasticity-based Born stability criteria. The critical elastic constant is found three-/five-fold softer contributing thus to the reduction of the mechanical stability of Ni3Al polycrystals (experiments show their GB-related failure). The tensorial elasto-chemical complexity of interface states associated with the studied GBs exemplifies itself in high sensitivity of elastic constants to the GB composition. As another example we study the impact caused by Si atoms segregating into the atomic layers close to the GB and substituting Al atoms. If wisely exploited, our study paves the way towards solute-controlled design of GB-related interface states with controlled stability and/or tensorial properties. [GRAPHICS] .

Návaznosti

GA14-22490S, projekt VaV
Název: Struktura, magnetismus a pevnost rozhraní v pokročilých kovových materiálech
Investor: Grantová agentura ČR, Struktura, magnetismus a pevnost rozhraní v pokročilých kovových materiálech
LM2015085, projekt VaV
Název: CERIT Scientific Cloud (Akronym: CERIT-SC)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CERIT Scientific Cloud
LQ1601, projekt VaV
Název: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020