在MoNbTaVW系列的耐火高合金中,元素对弹性特性的协同作用取决于成分
Dian Yang1, Xiaoyan Gu2,3, Xiaopeng Lin4
1Hubei Engineering Research Center for Automotive Lightweight Materials and Connection Technology, Hubei University of Automotive Technology, Shiyan, 442002, China.
这项研究研究了MoNbTaW耐火高合金,发现价值电子度 (VEC) 和原子尺寸不匹配 (δ) 控制室温柔性. 优化这些因素可以提高工程应用的机械性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 计算材料科学科学 计算材料科学
- 合金设计设计 合金设计
背景情况:
- MoNbTaW耐火高合金 (RHEAs) 显示出很大的高温强度,但室温柔性较差.
- 组合优化是关键,但元素相互作用和VEC/δ效应尚未完全理解.
- 这限制了具有平衡强度和性的RHEA的设计.
研究的目的:
- 研究VB/VIB组元素对MoNbTaVW RHEAs弹性性质的组成相关协同效应.
- 澄清价值电子度 (VEC) 和原子大小不匹配 (δ) 之间的合调节机制.
- 为改进RHEA设计建立定量组成-属性关系.
主要方法:
- 使用密度函数理论 (DFT) 的第一原则计算,使用CASTEP代码.
- 使用虚拟晶体近似 (VCA) 进行BCC固体溶液模型和BFGS进行放松.
- 计算了21个组合的格子常数,弹性常数,VEC和δ,导出模块并验证稳定性.
主要成果:
- 计算了21个MoNbTaVW RHEA组合的弹性特性,VEC和 δ.
- 合金组成,VEC,δ和机械性能之间建立了定量相关性.
- 确定了控制强度和柔性之间的权衡的关键因素.
结论:
- 价值电子度 (VEC) 和原子大小不匹配 (δ) 是控制MoNbTaVW RHEAs机械性能的关键参数.
- 了解这些关系可以实现针对性的组合设计,以提高室温柔性.
- 这项研究为开发具有提高性的高性能RHEAs提供了一条途径.
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