Orden de corto alcance en aleaciones de alta entropía

BRINGA, E.M.

Los Reyunos

Congreso; TREFEMAC 2023; 2023

UTN San Rafael

Las aleaciones de alta entropa (High entropy alloy, HEA) estan siendo muy estudiadas debido a sus extraordinarias propiedades mecanicas, de resistencia a la irradiacion, resistencia a la corrosion, etc. Estas aleaciones incluyen usualmente cuatro o mas elementos, con proporciones casi equiatomicas para maximizar la entropa de mezcla y estabilizar el material. La mayora de los trabajos de simulaciones y modelos se han focalizado en aleaciones random, pero existe evidencia creciente del rol de posible orden de corto alcance (Short Range Order, SRO) en las propiedades del material. Para modicar SRO experimentalmente se recurre a recocido a altatemperatura, irradiacion y deformacion mecanica. En simulaciones atomsticas se utilizan simulaciones de Monte Carlo (MC) o una combinacion de Dinamica Molecular (Molecular Dynamics, MD) y MC para modicar el SRO. Algunas simulaciones utilizan un MC gran-canonico y otras un MC tipo Kawasaki, con intercambio de especies atomicas. Cabe destacar que la estructura experimental de las HEA puede ser compleja, e incluir varias fases, que pueden poseer distinto SRO. Las primeras exploraciones teoricas de este problema han considerado interacciones de pares, a primeros vecinos. Actualmente, se suelen considerar interacciones de muchos cuerpos, que incluyen tambien segundos y a veces terceros vecinos, dentro del formalismo de atomo embebido (embedded atom model, EAM). En este trabajo utilizamos simulaciones de MC tipo Kawasaki para generar muestras con SRO, y luego se utilizan simulaciones de MD para comparar el comportamiento mecanico de muestras random y muestras con SRO. El SRO se cuantica con el parametro de Warre-Cowley (WC) a primeros vecinos, y nos focalizamos en la aleacion equiatomica FeNiCrCoCu, con estructura cubica centrada en las caras (face centered cubic, fcc). En esta aleacion las energas de pares son similares y se espera que no exista segregacion signicativa en una muestra bulto?, pero la presencia de una supercie puede modicar la posible evolucion del SRO. Se estudia entoncesuna muestra nanoporosa bicontinua, para evaluar esta posible influencia de las supercies.