Atomistic modeling of thermodynamic properties, diffusion and ordering in Fe-Ni alloys
Modélisation atomique des propriétés thermodynamiques, de la diffusion et de la mise en ordre dans les alliages Fe-Ni
Résumé
We present an atomic-scale modeling of thermodynamic properties, diffusion and ordering kinetics in iron-nickel alloys of face-centered cubic structure. The model uses pair interactions that depend on temperature and local composition. These pair interactions are fitted to ab initio calculations at 0 K, and to experimental data at non-zero temperatures. The phase diagram of the system is constructed and compared to the experimental phase diagram. All known experimental diffusion coefficients are well reproduced: self-diffusion, impurity diffusion coefficients in dilute alloys, tracer and interdiffusion coefficients in concentrated alloys. The ordering kinetics in the FeNi3 alloy are studied and compared to available experiments. A good agreement is obtained for the evolution of the long-range order parameter and for the evolution of the size of the ordered domains
Nous présentons une modélisation à l’échelle atomique des propriétés thermodynamiques, de la diffusion et des cinétiques de mise en ordre dans les alliages fer-nickel de structure cubique à faces centrées. Le model utilise des interactions de paires qui dépendent de la température et de la composition locale. Ces interactions de paires sont ajustées sur des calculs ab initio à 0 K, et sur des données expérimentales aux températures non nulles. Le diagramme de phases du système est construit et comparé au diagramme de phases expérimental. L’ensemble des coefficients diffusion expérimentaux connus est bien reproduit : les coefficients d’autodiffusion et de diffusion d’impureté dans les alliages dilués, les coefficients de traceur et d’interdiffusion dans les alliages concentrés. Les cinétiques de mise ordre dans l’alliage FeNi3 sont étudies et comparés aux expériences disponibles. Un bon accord est obtenu pour l’évolution du paramètre d’ordre à longue distance et pour l’évolution de la taille des domaines ordonnés
| Origine | Version validée par le jury (STAR) |
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