二项式计数统计对原子探针断层扫描技术检测到的自然老化AlSiMg中Mg-Si团簇成分的影响

《Scripta Materialia》：The influence of binomial counting statistics on Mg-Sicluster compositions detected by atom probe tomography in naturally aged AlSiMg

　　

Orazio G. Marenzi|James O. Douglas|Marius Kohlhepp|Marc Hummel|Christopher M. Gourlay

摘要

热处理后的6xxx系AlMgSi合金以及铸态AlSiMg合金强度会下降，这一负自然老化效应通常被归因于Mg–Si原子团簇的形成。有研究指出，在小尺寸团簇中Mg–Si团簇的成分存在宽化现象，这也为解释这一效应提供了多种机制。本研究探讨了这种成分宽化现象在多大程度上是由二项式计数统计特性导致的，而非真正的成分变化。通过原子探针断层扫描技术，在一种发生负自然老化效应的AlSi10Mg高压压铸件中识别出了3719个团簇，并将其与合成数据集及二项式预测结果进行对比。实验观察到的成分分布可以通过过分散的二项式分布来定量描述，且这种过分散现象与团簇大小无关，这表明需要重新审视将团簇成分宽化与负自然老化效应联系起来的机制。研究结果表明，若缺乏统计背景，原子探针断层扫描技术得到的团簇分析结果可能会具有误导性，这一发现对利用原子探针断层扫描技术研究纳米尺度团簇现象具有重要的参考价值。