An orthorhombic D022-like precursor to Al8Mo3 in the Al–Mo–Ti system
An orthorhombic D022-like precursor to Al8Mo3 in the Al–Mo–Ti system
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Al-Mo-Ti 系中 Al8Mo3 的类斜方 D022 前体
DOI：
10.1016/j.jallcom.2020.153807
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发表时间：
2020
影响因子：
6.2
通讯作者：
Liu, Z.-K.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Leineweber, A.;Kriegel, M.J.;Distl, B.;Martin, S.;Klemm, V.;Shang, S.-L.;Liu, Z.-K.
在Al含量略低于75at.%的富钼Al-Mo-Ti合金铸态中观察到一种特殊的棋盘状组织。它含有富钼的四方相D022-Al3Ti及其正交畸变型，Mo含量稍高，称为D022‘。这两个相都是面心立方结构的超结构，主要来源于过渡金属(TM)与Al的有序化。测量的D022‘相的晶格参数是用应变张量相对于一些平均的面心立方亚结构量化的。结果表明，D022‘结构与Al-Mo系中已知的二元Al8Mo3和Al3Mo面心立方结构具有一些共同的特征。D022‘以及Al8Mo3和Al3Mo(其中Mo是第vi族过渡金属)很可能是从第III族到第v族观察到的Al3TM和TM的一系列结构的某种延续，随着每个原子平均电子数的增加。这一观点得到了第一性原理计算的支持，该计算表明假想的D022-Al3Mo组织向正交形变组织的弹性不稳定性。棋盘状组织可能是在从均匀的D022组织凝固后直接分解成富Mo(D022‘)和贫钼区域后形成的。相界面取向可以与D022转变为D022‘所需的形变相一致。进一步的高温退火导致组织的分解，形成了Al8Mo3和贫钼的D022相，表明D022‘相是亚稳的。
A peculiar checkerboard microstructure has been observed in as-cast Mo-rich Al–Mo–Ti alloys with slightly less than 75 at.% Al. It contains a Mo-rich tetragonal D022-Al3Ti phase as well as an orthorhombically distorted variant thereof, with a somewhat higher Mo content, referred to as D022’. Both phases are fcc-based superstructures originating mainly from ordering of transition metal (TM) vs. Al. The measured lattice parameters of the D022’ phase were evaluated using strain tensors quantifying the strain with respect to some average fcc substructure. Thereby, it was shown that the D022’ structure possesses some common features with the binary Al8Mo3and Al3Mo fcc-based superstructures known from the Al–Mo system. It is made likely that D022’ as well as Al8Mo3and Al3Mo (with Mo being a group-vi transition metal) are some continuation of the series of structures observed for Al3TMwithTMfrom group iii via iv to v with increasing average number of electrons per atom. This view is supported by first-principles calculations which indicate elastic instability of a hypothetical D022-Al3Mo structure towards an orthorhombically distorted structure.The checkerboard microstructure likely forms directly after solidification from a homogeneous D022structure by decomposition into Mo-richer (D022’) and -poorer regions. The phase interface orientations can be reconciled with the deformation necessary to transform D022into D022’. Further annealing at elevated temperatures leads to decomposition of the microstructures, resulting in formation of Al8Mo3and Mo-depleted D022, indicating that the D022’ phase is metastable.
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