Влияние зернограничных сегрегаций на прочность в бикристаллах Al, легированного Mg и Ni. Результаты MD-моделирования
Карькина Л.Е.1, Карькин И.Н.1
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия

Email: lidiakarkina@gmail.com
Поступила в редакцию: 28 января 2026 г.
В окончательной редакции: 20 февраля 2026 г.
Принята к печати: 20 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 26 марта 2026 г.
С использованием атомистического моделирования изучено влияние упорядоченных зернограничных сегрегаций в сплавах Al-3 at.%Mg и Al-3 at.%Ni на разрушение по границам зерен (ГЗ). Показано, что для симметричных и асимметричных границ зерен специального типа Σ5 с осью наклона <001> сопротивление разрушению по ГЗ для сплава Al-Ni существенно возрастает по сравнению с Al. Для Al-Mg влияние сегрегаций Mg на ГЗ является слабо выраженным, не однозначным и зависит от типа плоскости в пределах ширины ГЗ, по которой происходит разрушение. Ключевые слова: сегрегации, границы зерен, атомистическое моделирование, зернограничное разрушение.
- P.Lejvcek. Grain boundary segregation in metals. Springer Series Mater. Sci., N. Y. (2010)
- Priester L. Grain Boundaries: From Theory to Engineering. Springer Series in Mater. Sci. N. Y. (2014)
- B.B. Straumal, O.A. Kogtenkova, A.S. Gornakova, V.G. Sursaeva, B. Baretzky. J. Mater. Sci. 51, 382 (2016)
- G. Sha, L. Yao, X. Liao, S.P. Ringer, Z.C. Duan. Ultramicroscopy 111, 500 (2011)
- X. Liu, X. Wang, J. Wang, H.J. Zhang. J. Phys.: Condens. Matter. 17, 4301 (2005)
- S. Zhang, O.Y. Kontsevoi, A.J. Freeman, G.B. Olson. Acta Materialia 59, 6155 (2011)
- R.G. Song, M.K. Tseng, B.J. Zhang, J. Liu, Z.H. Jin, K.S. Shin. Acta Mater. 44, 3241 (1996)
- V.I. Razumovskiy, A.V. Ruban, I.M. Razumovskii, A.Y. Lozovoi, V.N. Butrimb, Y.K. Vekilov. Scr. Mater. 65, 926 (2011)
- D. Zhao, O. M.Lvvik, K. Marthinsen, Y. Li. Applied Physics Letters 100, 231904 (2012)
- Л.Е. Карькина, И.Н. Карькин, А.Р. Кузнецов, Ю.Н. Горностырев. ФТТ 60, 1974 (2018)
- L. Karkina, I. Karkin, A. Kuznetsov, Y. Gornostyrev. Metals 9, 1319 (2019)
- Л.Е. Карькина, И.Н. Карькин, Ю.Н. Горностырев. ФММ 121, 901 (2020)
- Л.Е. Карькина, И.Н. Карькин, Ю.Н. Горностырев. ФММ 122, 1187--1195 (2021)
- Л.Е. Карькина, И.Н. Карькин, Ю.Н. Горностырев. ФММ 123, 1079 (2022)
- S. Zhang, O.Y. Kontsevoi, A.J. Freeman, G.B. Olson. Acta Mater. 59, 6155 (2011)
- I.A. Ovid'ko, R.Z. Valiev, Y.T. Zhu. Prog. Mater. Sci. 94, 462 (2018)
- I.A. Ovid'ko, A.G. Sheinerman. Acta Mater. 52, 1201--1209 (2004)
- M.A. Tschopp, D.L. Macdowell. Philos. Mag. 87, 3871--3892 (2007)
- Y.-M. Kim, N.J. Kim, B.-J. Lee. Calphad 33, 650 (2009)
- G.P. P.Pun, Y. Mishin. Philos. Mag. 89, 3245 (2009)
- A. Kuznetsov, L. Karkina, Yu. Gornostyrev, P. Korzhavyi. Metals 11, 631 (2021)
- S. Plimpton. J. Comput. Phys. 117, 1, 1 (1995)
- C. Hu, R. Dingreville, B.L. Boyce. Comput. Mater. Sci. 232, 112596 (2024)
- Л. Е.Карькина, И.Н. Карькин, Ю.Н. Горностырев. ФММ 126, 943-949 (2025)
- X. Sauvage, G. Wilde, S.V. Divinski, Z. Horita, R.Z. Valiev. Mater. Sci. Eng. A 540, 1-12 (2012)
- R.Z. Valiev. Nature 419, 887 (2002)
- X. Sauvage, N. Enikeev, R. Valiev, Y. Nasedkina, M. Murashkin. Acta Mater. 72, 125-136 (2014)