На основе критического анализа традиционной теории гомогенного зарождения выделений новой фазы в твердых растворах показано, что предсказание теории об увеличении свободной энергии зародышеобразования за счет упругой энергии, связанной с различием атомных объемов двух фаз, оказывается неверным для некогерентных частиц. К этому выводу приводит учет равновесных точечных дефектов в исходной фазе, которые могут поглощаться на границе раздела между частицей и матрицей в процессе зарождения некогерентной частицы, что приводит к релаксации упругих напряжений. Соответственно, разработана новая кинетическая модель скорости зарождения некогерентных выделений в пересыщенном твердом растворе легирующих атомов, которая также обобщена для учета избыточных вакансий, образующихся в неравновесных условиях закалочных испытаний.
A new model for the kinetics of homogeneous nucleation of crystals from melts is developed in the framework of classical nucleation theory. The traditional approach considering the mechanism of mass transfer from the melt to nucleated particles by random attachment of atoms at the interface, which is valid for crystals with atomically rough interface, is modified in application to faceted crystalline particles with atomically smooth interface, whose growth is controlled by two-dimensional nucleation of terraces of monoatomic height on the crystal faces. The new model demonstrates a strong suppression of the nucleation rate compared to the traditional approach.
Индексирование
Scopus
Crossref
Higher Attestation Commission
At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation