新型三元超合金的计算高通量搜索
材料科学
2016-08-18 v3
摘要
2006年，一种新型钴基超合金被发现[1]，其机械性能优于某些传统镍基超合金。与常规超合金一样，其高性能来源于相干L1相的沉淀硬化效应，该相与fcc基体处于两相平衡。受这一意外的L1三元相发现的启发，我们通过第一性原理在2224个三元金属体系中搜索了形式为[]的类似沉淀硬化相，其中 = Ni、Co或Fe，[] = Li、Be、Mg、Al、Si、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Tc、Ru、Rh、Pd、Ag、Cd、In、Sn、Sb、Hf、Ta、W、Re、Os、Ir、Pt、Au、Hg或Tl。我们发现了102个体系，其分解能小于且形成焓低于Co(Al, W)超合金。它们在浓度范围 ([])内与基体具有稳定的两相平衡，且与基体的相对晶格失配小于等于5%。这些从2224个体系中筛选出的新候选体系，为识别新超合金的实验探索提供了可能。在这102个体系中，37个是新的；它们在标准数据库中没有报道的相图。基于成本、实验难度和毒性，我们将这37个体系缩减为6个有近期关注价值的有前景候选体系的较短列表。我们的计算在现有数据处与当前实验文献一致。
引用
@article{arxiv.1603.05967,
title = {A computational high-throughput search for new ternary superalloys},
author = {Chandramouli Nyshadham and Corey Oses and Jacob E. Hansen and Ichiro Takeuchi and Stefano Curtarolo and Gus L. W. Hart},
journal= {arXiv preprint arXiv:1603.05967},
year = {2016}
}
备注
14 pages, 2 Tables, 10 figures