Multiscale modeling of θ′ precipitation in Al–Cu binary alloys

材料科学 降水 集群扩展 相(物质) 热力学 微观结构 蒙特卡罗方法 弹性能 领域(数学) 表面能 多尺度建模 二进制数 统计物理学 化学物理 冶金 计算化学 物理 统计 算术 气象学 复合材料 化学 量子力学 纯数学 数学
作者
V. Vaithyanathan,Christopher Wolverton,Lei Chen
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier]
卷期号:52 (10): 2973-2987 被引量:257
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2004.03.001
摘要

We present a multiscale model for studying the growth and coarsening of θ′ precipitates in Al–Cu alloys. Our approach utilizes a novel combination of the mesoscale phase-field method with atomistic approaches such as first-principles total energy and linear response calculations, as well as a mixed-space cluster expansion coupled with Monte Carlo simulations. We give quantitative first-principles predictions of: (i) bulk energetics of the Al–Cu solid solution and θ′ precipitate phases, (ii) interfacial energies of the coherent and semi-coherent θ′/Al interfaces, and (iii) stress-free misfit strains and coherency strain energies of the θ′/Al system. These first-principles data comprise all the necessary energetic information to construct our phase-field model of microstructural evolution. Using our multiscale approach, we elucidate the effects of various energetic contributions on the equilibrium shape of θ′ precipitates, finding that both the elastic energy and interfacial energy anisotropy contributions play critical roles in determining the aspect ratio of θ′ precipitates. Additionally, we have performed a quantitative study of the morphology of two-dimensional multi-precipitate microstructures during growth and coarsening, and compared the calculated results with experimentally observed morphologies. Our multiscale first-principles/phase-field method is completely general and should therefore be applicable to a wide variety of problems in microstructural evolution.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
闪闪的半莲完成签到,获得积分20
2秒前
小二郎应助JL采纳,获得30
2秒前
5秒前
小蘑菇应助孤鸿影98采纳,获得10
5秒前
leinuo077完成签到,获得积分10
7秒前
ava发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
尼尼恁好完成签到 ,获得积分10
13秒前
学术发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
英勇绮南应助麦子采纳,获得20
16秒前
17秒前
18秒前
11发布了新的文献求助10
20秒前
共享精神应助小杜小杜采纳,获得10
21秒前
24秒前
Owen应助11采纳,获得10
26秒前
28秒前
31秒前
mlg完成签到 ,获得积分10
35秒前
花花花发布了新的文献求助10
35秒前
上官若男应助机智的乌采纳,获得10
37秒前
40秒前
xzy完成签到,获得积分10
42秒前
44秒前
独特觅翠完成签到 ,获得积分10
45秒前
彭于晏应助xzy采纳,获得10
46秒前
OUTburst发布了新的文献求助10
48秒前
49秒前
深情安青应助神勇博采纳,获得10
50秒前
51秒前
51秒前
53秒前
格非完成签到,获得积分10
53秒前
53秒前
hjx完成签到,获得积分10
54秒前
LZNUDT发布了新的文献求助10
55秒前
Mike001发布了新的文献求助10
55秒前
小杜小杜发布了新的文献求助10
58秒前
58秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Mechanical Methods of the Activation of Chemical Processes 510
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
Stephen R. Mackinnon - Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary (2023) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2420664
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2110992
关于积分的说明 5341993
捐赠科研通 1838209
什么是DOI,文献DOI怎么找? 915286
版权声明 561154
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 489400