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On the elastic mismatch in the order-disorder transformation and solid state amorphization of intermetallic compounds—II. Criteria for the solid-amorphous transformation in intermetallic compounds
Using simple thermodynamic considerations for the Gibbs-free energies of the crystalline and amorphous states a general condition for the solid-state amorphization of intermetallic compounds by irradiation or mechanical impact was derived. It was obtained that the amorphization is possible if the ma...
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| Published in: | Acta metallurgica et materialia 1991-06, Vol.39 (6), p.1267-1273 |
|---|---|
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Subjects: | |
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| Summary: | Using simple thermodynamic considerations for the Gibbs-free energies of the crystalline and amorphous states a general condition for the solid-state amorphization of intermetallic compounds by irradiation or mechanical impact was derived. It was obtained that the amorphization is possible if the maximum elastic energy,
ΔH
el
m, stored during the (chemical) order-disorder transition is larger than
ΔH
top
a, the enthalpy of the topological change of amorphization. This condition can be rewritten into the form: the amorphization is not possible if the order-disorder temperature is less than the melting temperature.
T
c <
T
m, and if
T
c >
T
m—in contrast to Johnson's condition—the possibility of the amorphization depends on the relative magnitude of the elastic mismatch energy and the chemical energy of ordering. If their ratio is large enough the amorphization is possible. Detailed calculations, carried out for a large number of compounds, led to a satisfactory agreement with the experimental observations.
En utilisant des considerations simples pour les énergies libres de GIBBS des états amorphe et cristallisé, on trouve une condition générale pour l'amorphisation à l'état solide des composés intermétalliques par irradiation ou par impact mécanique. On trouve que l'amorphisation est possible si l'énergie élastique maximale,
ΔH
el
m, stockée pendant la transition (chimique) ordre-désordre est plus grande que
ΔH
top
a, l'enthalpie du changement topologique d'amorphisation. Cette condition peut être réécrite sous la forme suivante: l'amorphisation n'est pas possible si la temperature ordre-désordre est inférieure à la température de fusion,
T
c <
T
f; si
T
c >
T
f, contrairement à la condition de Johnson, la possibilité d'amorphisation dépend du rapport de l'énergie de désaccord élastique à l'énergie chimique de mise en ordre. Si ce rapport est assez grande, l'amorphisation est possible. Des calcules détailles, effectués sur un grand nombre de composés, conduisent à un accord satisfaisant avec les observations expérimentales.
Mit einfachen thermodynamischen Betrachtungen der freien Gibbs-Energien des kristallinen und amorphen Zustandes wird eine allgemeine Bedingung für die Amorphisiering einer intermetallischen Legierung im festen Zustand durch Bestrahlung oder mechanischen Einschlag abgeleitet. Es ergibt sich, daß Amorphisierung möglich ist, wenn die maximale, während des (chemischen) Ordnungs-Entordnungs-Überganges gespeicherte elastische Energie
ΔH
el
m h |
|---|---|
| ISSN: | 0956-7151 1873-2879 |
| DOI: | 10.1016/0956-7151(91)90214-L |