Abstrakt
	Hranice zrn značně ovlivňují vlastnosti polykrystalických materiálů používaných pro technické aplikace. Tento vliv je důsledkem rozdílné energie hranic zrn a objemu a následně důsledkem interakce hranic zrn s ostatními poruchami krystalové struktury, např. bodovými poruchami či dislokacemi, vedoucí k podstatnému snížení celkové Gibbsovy volné energie systému. Zejména jeden typ takové interakce – interakce hranic zrn s atomy příměsí (nanosegregace na hranicích zrn) – je velice významný neboť díky úzkému vztahu nanosegregace a interkrystalické koheze výrazně ovlivňují mechanické chování materiálů. Pro zlepšení mechanických vlastností technicky využívaných materiálů navrhl Tadao Watanabe v osmdesátých letech minulého století koncepci Inženýrství hranic zrn, která spočívá v produkci polykrystalických materiálů s optimálními vlastnostmi řízením charakteru a distribuce hranic zrn. Pro tuto moderní koncepci je však nezbytně nutná znalost co největšího rozsahu vlastností širokého spektra hranic zrn. Jednou z nejdůležitějších vlastností, které ovlivňují chování polykrystalických materiálů a která tak nutně musí být brána v úvahu v koncepci Inženýrství hranic zrn, je nanosegregace příměsí na hranicích zrn. Chemické složení jednotlivých hranic zrn může být určeno buď experimentálně pomocí nejrůznějších technik analýzy povrchů (např. AES, ESCA, SIMS) nebo simulováno metodami teoretického modelování, jako jsou Monte Carlo nebo molekulární dynamika. Oba tyto přístupy však mají vážná omezení, která nedovolují získání potřebných údajů pro rozsáhlé spektrum příměsí i hranic zrn. Proto je jakákoli předpověď takových dat velice perspektivní a žádoucí. Detailní analýza vlivu rozpustnosti příměsí v pevném stavu na Gibbsovu volnou energii segregace příměsí na hranicích zrn vedla k formulaci dvou vztahů. Prvním je tzv. diagram segregace příměsí na hranicích zrn, 

	
vztahující standardní molární entalpii segregace příměsi na hranicích zrn, ?HI0, k údajům o rozpustnosti příměsi v pevném stavu, T??lnXI?(T?), a odrážející anisotropii segregace příměsí na hranicích zrn, ?HI?(?, XI?=1). Druhá závislost, tzv kompenzační jev mezi entalpií a entropií, ukazuje úzký vztah mezi standardní molární entalpií, ?HI0, a standardní molární entropií, ?SI0, segregace příměsi na hranicích zrn,

	.

	Na základě těchto dvou vztahů lze předpovědět segregaci libovolné příměsi na libovolné hranici zrn v ?-železe. Tato předpověď, která poskytuje podstatné rozšíření databáze o segregaci příměsí na hranicích zrn, je testována porovnáním výsledků experimentálního měření segregace na hranicích zrn v polykrystalických materiálech binárních, pseudobinárních a mnohosložkových systémů. Její perspektiva je rovněž ukázána na příkladu předpovědi chemického složení hranic zrn ve dvou technicky používaných materiálech: nízkolegované feritické oceli a feritické fázi litiny s kuličkovým grafitem. Díky zcela obecnému odvození výše uvedených vztahů může být naše metoda predikce snadno rozšířena na různé základní materiály a různá rozhraní, např. volné povrchy či fázová rozhraní.