FRIÁK, Martin, Vilma BURŠÍKOVÁ, Nadezda PIZUROVA, Jana PAVLŮ, Yvonna JIRASKOVA, Vojtěch HOMOLA, Ivana MIHÁLIKOVÁ, Anton SLÁVIK, David HOLEC, Monika VŠIANSKÁ, Nikola KOUTNÁ, Jan FIKAR, Dusan JANICKOVIC, Mojmír ŠOB a Jorg NEUGEBAUER. Elasticity of Phases in Fe-Al-Ti Superalloys: Impact of Atomic Order and Anti-Phase Boundaries. CRYSTALS. BASEL: MDPI, 2019, roč. 9, č. 6, s. 1-16. ISSN 2073-4352. Dostupné z: https://dx.doi.org/10.3390/cryst9060299.
Další formáty:   BibTeX LaTeX RIS
Základní údaje
Originální název Elasticity of Phases in Fe-Al-Ti Superalloys: Impact of Atomic Order and Anti-Phase Boundaries
Autoři FRIÁK, Martin (203 Česká republika, garant), Vilma BURŠÍKOVÁ (203 Česká republika, domácí), Nadezda PIZUROVA, Jana PAVLŮ (203 Česká republika, domácí), Yvonna JIRASKOVA, Vojtěch HOMOLA (203 Česká republika, domácí), Ivana MIHÁLIKOVÁ (703 Slovensko, domácí), Anton SLÁVIK (703 Slovensko, domácí), David HOLEC (203 Česká republika), Monika VŠIANSKÁ (203 Česká republika, domácí), Nikola KOUTNÁ (203 Česká republika, domácí), Jan FIKAR, Dusan JANICKOVIC, Mojmír ŠOB (203 Česká republika, domácí) a Jorg NEUGEBAUER.
Vydání CRYSTALS, BASEL, MDPI, 2019, 2073-4352.
Další údaje
Originální jazyk angličtina
Typ výsledku Článek v odborném periodiku
Obor 10403 Physical chemistry
Stát vydavatele Švýcarsko
Utajení není předmětem státního či obchodního tajemství
WWW URL
Impakt faktor Impact factor: 2.404
Kód RIV RIV/00216224:14310/19:00108140
Organizační jednotka Přírodovědecká fakulta
Doi http://dx.doi.org/10.3390/cryst9060299
UT WoS 000473807200024
Klíčová slova anglicky superalloys; Fe-Al; Heusler; ab initio; stability; elasticity; disorder; off-stoichiometry; nano-scale; nanoDMA; anti-phase boundaries
Štítky rivok
Příznaky Mezinárodní význam, Recenzováno
Změnil Změnila: Mgr. Marie Šípková, DiS., učo 437722. Změněno: 16. 2. 2023 09:35.
Anotace
We combine theoretical and experimental tools to study elastic properties of Fe-Al-Ti superalloys. Focusing on samples with chemical composition Fe71Al22Ti7, we use transmission electron microscopy (TEM) to detect their two-phase superalloy nano-structure (consisting of cuboids embedded into a matrix). The chemical composition of both phases, Fe66.2Al23.3Ti10.5 for cuboids and Fe81Al19 (with about 1% or less of Ti) for the matrix, was determined from an Energy-Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS) analysis. The phase of cuboids is found to be a rather strongly off-stoichiometric (Fe-rich and Ti-poor) variant of Heusler Fe2TiAl intermetallic compound with the L2(1) structure. The phase of the matrix is a solid solution of Al atoms in a ferromagnetic body-centered cubic (bcc) Fe. Quantum-mechanical calculations were employed to obtain an insight into elastic properties of the two phases. Three distributions of chemical species were simulated for the phase of cuboids (A2, B2 and L2(1)) in order to determine a sublattice preference of the excess Fe atoms. The lowest formation energy was obtained when the excess Fe atoms form a solid solution with the Ti atoms at the Ti-sublattice within the Heusler L2(1) phase (L2(1) variant). Similarly, three configurations of Al atoms in the phase of the matrix with different level of order (A2, B2 and D0(3)) were simulated. The computed formation energy is the lowest when all the 1st and 2nd nearest-neighbor Al-Al pairs are eliminated (the D0(3) variant). Next, the elastic tensors of all phases were calculated. The maximum Young's modulus is found to increase with increasing chemical order. Further we simulated an anti-phase boundary (APB) in the L2(1) phase of cuboids and observed an elastic softening (as another effect of the APB, we also predict a significant increase of the total magnetic moment by 140% when compared with the APB-free material). Finally, to validate these predicted trends, a nano-scale dynamical mechanical analysis (nanoDMA) was used to probe elasticity of phases. Consistent with the prediction, the cuboids were found stiffer.
Návaznosti
GA17-22139S, projekt VaVNázev: Teorií vedený vývoj nových superslitin na bázi Fe-Al (Akronym: Vývoj superslitin na bázi Fe-Al)
Investor: Grantová agentura ČR, Teorií vedený vývoj nových superslitin na bázi Fe-Al
LQ1601, projekt VaVNázev: CEITEC 2020 (Akronym: CEITEC2020)
Investor: Ministerstvo školství, mládeže a tělovýchovy ČR, CEITEC 2020
VytisknoutZobrazeno: 12. 7. 2024 13:16