Grain boundary diffusion effect on Ti3Al alloy oxidation
The paper presents a model of grain-boundary diffusion, supplemented by the equations of oxide formation kinetics. Conditions are considered isothermal. The alloy material in the model is represented by alternating intermetallic grains with a clear selection of triple junctions between them. Diffusion and kinetic properties of grains and boundaries may differ. The model is used to describe the process of an intermetallic alloy oxidation in bulk and along grain boundaries. The distributions of the concentrations of elements and oxides, and the change in the average integral concentrations of oxides were studied with varying reaction rate constants in the grains and in the vicinity of the boundaries.
Keywords
grain boundary diffusion,
intermetallic oxidation,
modelingAuthors
Chepak-Gizbrekht M.V. | Institute of Strength Physics and Materials Science of SB RAS | mv2016@mail.ru |
Knyazeva A.G. | Institute of Strength Physics and Materials Science of SB RAS | anna-knyazeva@mail.ru |
Всего: 2
References
Trusov P.V., Kondratyev N.S. // Phys. Mesomech. - 2019. - V. 22. - No. 3. - P. 230-241.
Коршунов А.В., Ильин А.П., Лотков А.И. и др. // Известия Томского политехнического университета. - 2011. - Т. 319. - № 3. - С. 10-16.
Шевцов С.В., Стецовский А.П., Шашкеев К.А. и др. // Перспективные материалы. - 2010. - № 1. - С. 5-9.
Datta P.K., Du H.L., Burnell-Gray J.S. Preprint of chapter published in ASM Handbook V. 13B Corrosion: Materials / Jr. eds. S.D. Cramer and B.S. Covino. - OH: ASM Intl., Materials Park, 2005. - P. 490-512.
Dai J., Zhu J., Chen C., Weng F. //j. Alloys Compd. - 2016. - V. 685. - P. 784-798.
Vincent B., Optasanu V., Herbst F., et al. // Oxidation of Metals. - 2021. - V. 96. - P. 283-294.
Dąbrowa J., Cieślak G., Stygar M., et al. // Oxidation of Metals. - 2021. - V. 96. - P. 307-321.
Valdés-Saucedo O.A., Rocha-Moreno R.C., Ramírez-Ramírez J.H., et al. // Oxidation of Metals. - 2021. - V. 95. - P. 427-444.
Бенар Ж. Окисление металлов. - М.: Металлургия, 1960. - 444 с.
Архаров В.И. Окисление металлов при высоких температурах. - М.: Металлургиздат, 1945. - 169 с.
Ulick R., Evans C.V. //j. Electrochem. Soc. - 1961. - V. 108. - No. 4. - P. 94C.
Локощенко А.М. // Проблемы прочности. - 1995. - № 3. - С. 13-18.
Lokoshchenko A.M., Kulagin D.A. // Moscow University Mechanics Bulletin. - 2014. - V. 69. - No. 5. - P. 123-125.
Sedlak M., Alfredsson B., Efsing P. // Eng. Fracture Mech. - 2019. - V. 217. - P. 106543.
Bahmani A., Arthanari S., Shin K.S. //j. Magnesium and Alloys. - 2020. - V. 8. - P. 134-149.
Sauvage X., Wilde G., Divinsky S., et al. // Mater. Sci. Eng. A. - 2012. - V. 540. - P. 1-12.
Kaur. I., Gust W. Fundamentals of Grain and Interphase Boundary Diffusion. - Stuttgart: Ziegler Press, 1989.
Fisher J.C. //j. Appl. Phys. - 1951. - V. 22. - Iss. 1. - P. 74-77.
Nazarov A.A. // Phys. Solid State. - 2003. - V. 45. - No. 6. - P. 1166-1169.
Krasil'nikov V.V., Savotchenko S.E. // Bull.Russ. Acad. Sci.: Physics. - 2009. - V. 73. - No. 9. - P. 1277-1283.
Zhang S. // Adv. Mater. Res. - 2012. - V. 391-392. - P. 418-421.
Миколайчук М.А., Князева А.Г. // Изв. вузoв. Физика. - 2012. - T. 55. - № 5/2. - С. 74-80.
Миколайчук М.А., Князева А.Г., Грабовецкая Г.П., Мишин И.П. // Вестник ПНИПУ. - Механика. - 2012. - № 3. - С.131-135.
Zhao J., Wang G.-X., Ye C., Dong Y. // Comput. Mater. Sci. - 2017. - V. 136. - P. 243-252.
Saha S., Motalab M. // Comput. Mater. Sci. - 2018. - V. 149. - P. 360-372.
Chepak-Gizbrekht M.V., Knyazeva A.G. // Comput. Mater. Sci. - 2020. - V. 184. - P. 109896.
Knyazeva A.G. // AIP Conf. Proc. - 2015. - V. 1683. - P. 020084.
Knyazeva A., Kryukova O., Maslov A. // Comput. Mater. Sci. - 2021. - V. 196. - P. 110548.
Чепак-Гизбрехт М.В. // Изв. вузов. Физика. - 2021. - Т. 64. - № 4. - С. 50-55.
Landolt-Börnstein. Numerical Data and Functional Relationships in Science and Technology - New Series. Diffusion in Solid Metals and Alloys / ed. H. Mehrer. - Berlin: Springer, 1990. - 1360 p.
Латышев А.М., Бакулин А.В., Кулькова С.Е. и др. // ЖЭТФ. - 2016. - Т. 150. - Вып 6. - С. 1140-1159.
Лучинский Г.П. Химия титана. - М.: Химия, 1971.
Sevidova E.K., Simonova A.A. // Surf. Eng. Appl. Electrochem. - 2011. - V. 47. - No. 2. - P. 162-166.
Dybkov V.I. Solid State Reaction Kinetics. - Kiev: IPMS Publications, 2013.
Bakulin A.V., Kulkov S.S., Kulkova S.E. // Intermetallics. - 2021. - V. 137. - P. 107281.
Колобов Ю.Р., Липницкий А.Г., Иванов М.Б., Голосов Е.В. // Композиты и наноструктуры. - 2009. - № 2. - С. 5-24.
Даниэльс Ф., Олберти Р. Физическая химия. - М.: Мир, 1978. - 648 с.
Binnewies M., Milke E. Thermochemical Data of Elements and Compounds. - Weinheim: Wiley-VCH Verlag GmbH, 2002.
Верятин У.Д., Маширев В.П., Рябцев Н.Г. и др. Термодинамические свойства неорганических веществ: справочник. - М.: Атомиздат, 1965.
Demidov V.N., Knyazeva A.G. // Nanosci. Technol.: Int. J. - 2019. - V. 10. - Iss. 3. - P. 195-218.