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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2020

27.07.2020

Equilibrium Multi-precipitate Configurations

verfasst von: Bhalchandra Bhadak, Ravi Kumar Singh, Abhik Choudhury

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2020

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Abstract

In this paper, we formulate a phase-field model for the computation of equilibrium configurations of multiple phases that arise out of a solid-state precipitate reaction, in the presence of coherency stresses. Here, we utilize the phase-field framework to minimize the sum of the elastic and the interfacial energies for a given volume of the precipitates using an extension of the volume-preserved Allen–Cahn algorithm (Garcke et al. in Math Models Methods Appl Sci 18(08):1347–1381, 2008; Bhadak et al. in Metall Mater Trans A 49A(11):5705–5726, 2018). Using this technique, we investigate the precipitate organization for three solid-state reactions. The first is the classical two-phase precipitate reaction that leads to the formation of core–shell microstructures, where we clarify the influence of elasticity on the formation of such clusters. Following this, we investigate two symmetry-breaking transitions (cubic to tetragonal) and (hexagonal to orthorhombic), that lead to the formation of multi-variant clusters where we study the organization of the precipitates as a function of the elastic properties of the precipitate and the matrix.

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Metadaten
Titel
Equilibrium Multi-precipitate Configurations
verfasst von
Bhalchandra Bhadak
Ravi Kumar Singh
Abhik Choudhury
Publikationsdatum
27.07.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-020-05903-0

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