Влияние вибрационной энтропии на фазовую устойчивость сплава α-Ti-Al
Разумов И.К.1, Петрик М.В.1, Строев А.Ю.2,3
1Институт физики металлов им. М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург, Россия
2Национальный исследовательский центр " Курчатовский институт", Москва, Россия
3Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет), Долгопрудный, Московская обл., Россия

Email: rik@imp.uran.ru
Поступила в редакцию: 25 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 25 декабря 2025 г.
Принята к печати: 25 мая 2026 г.
Выставление онлайн: 27 июня 2026 г.
Предложена простая модель для описания фазовых переходов упорядочения и распада в сплаве α-Ti-Al, параметризованная на основе данных расчетов ab initio. Модель позволяет построить диаграмму состояний сплава с учетом вклада вибрационной энтропии, которая обычно не учитывается при анализе фазовых превращений. По сравнению с существующими подходами, достигнуто лучшее согласие с экспериментальными данными по температуре упорядочения и ширине двухфазной области. Определены ключевые энергетические параметры, а также методы их вычисления из первых принципов. Показано, что вибрационная энтропия снижает температуру упорядочения фазы Ti3Al (DO19) не менее чем на 400 K. Ключевые слова: титан, алюминий, фононная энтропия, фазовая диаграмма, параметризация ab initio, метод Монте-Карло.
- J.C. Chesnutt. In: Superalloys 1992 / Eds S.D. Antolovich, R.W. Stusrud, R.A. MacKay, D.L. Anton, T. Khan, R.D. Kissinger, D.L. Klarstrom. The Minerals, Metals \& Materials Society (1992). Pp. 381-389
- S. Djanarthany, J.-C. Viala, J. Bouix. Mater. Chem. Phys. 72, 3, 301 (2001)
- B. Jiang, Q. Wang, Ch. Dong, P.K. Liaw. Sci. Rep. 9, 3404 (2019)
- T.M. Radchenko, V.A. Tatarenko, H. Zapolsky. Solid State Phenomena 138, 283 (2008)
- А.Г. Хачатурян. Теория фазовых превращений и структура твердых растворов. Наука (1974). [A.G. Khachaturyan. Theory of Structural Transformations in Solids. John Wiley \& Sons, New York (1983). 574 pp.]
- А.А. Смирнов. Молекулярно-кинетическая теория металлов. Наука, М. (1966). 488 c
- I. Ohnuma, Y. Fujita, H. Mitsui, K. Ishikawa, R. Kainuma, K. Ishida. Acta Materalia 48, 12, 3113 (2000)
- M. Petrik, I. Razumov, Yu. Gornostyrev, I. Naschetnikova, A. Popov. Mater. 15, 16, 5722 (2022)
- G. Ghosh, A. van de Walle, M. Asta. Acta Materalia 56, 13, 3202 (2008)
- L. Anthony, J.K. Okamoto, B. Fultz. Phys. Rev. Lett. 70, 8, 1128 (1993)
- L. Anthony, L.J. Nagel, J.K. Okamoto, B. Fultz. Phys. Rev. Lett. 73, 22, 3034 (1994)
- L.J. Nagel, L. Anthony, B. Fultz. Phil. Mag. Lett., 72, 6, 421 (1995)
- A. van de Walle, G. Ghosh, M. Asta. In: Applied Computational Materials Modeling. Springer (2007). Pp. 1-34
- B. Fultz. Prog. Mater. Sci. 55, 4, 247 (2010)
- X. Tang, G.B. Thompson, C.R. Weinberger. J. Am. Ceram. Soc. 108, 3, e20222 (2025)
- V. Ozoli nv s, C. Wolverton, A. Zunger. Phys. Rev. B 58, 10, R5897 (1998)
- Дж. Кристиан. Теория превращений в металлах и сплавах. Мир, М. (1978). 806 c. [J.W. Christian. The Theory of Transformations in Metals and Alloys. Pergamon Press (1965).]
- J.-Z. Liu, G. Ghosh, A. van de Walle, M. Asta. Phys. Rev. B 75, 10, 104117 (2007)
- J.-F. Gouyet, M. Plapp, W. Dieterich, P. Maass. Adv. Phys. 52, 6, 523 (2003)
- M. Asta, D. de Fontaine, M. van Schilfgaarde. J. Mater. Res. 8, 10, 2554 (1993)
- G.S. Grest, C.V. Soukoulis, K. Levin. Phys. Rev. B 33, 11, 7659 (1986)
- M. Perez. Scripta Materialia 52, 8, 709 (2005)
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.