随机贫金属多主元素合金中局部滑移阻力的原子尺度与数据驱动洞察
材料科学
2026-02-10 v1 介观与纳米尺度物理
计算物理
摘要
贫金属多主元素合金（RMPEAs）因其卓越的高温强度而受到日益关注，但其复杂的组成掩盖了塑性变形的机理。本文通过原子模拟计算了12种等摩尔RMPEAs中边置和螺旋位错在主要BCC滑移面上的局部滑移阻力（LSR）。运用机器学习技术揭示了LSR与基础材料属性之间的关系，实现了对组成对位错行为影响的系统性评估。基于这些发现，我们发展了一个热激发、基于位错的模型来预测宏观屈服应力。我们发现，随着六方紧密堆积元素比例超过50%，不稳定堆积错位能、理想剪切强度和螺旋LSR在所有滑移面上均显著降低。更高的弹性各向异性进一步降低这些参数，而晶格畸变则修改位错字符与滑移系统之间的相对滑移阻力。通过结合自编码器和随机森林模型，我们识别出弹性常数和晶格畸变是控制LSR的主要因素。该框架能够准确预测BCC RMPEAs的拉伸屈服应力，为合金设计提供指导。
引用
@article{arxiv.2602.04827,
title = {Atomistic and data-driven insights into the local slip resistances in random refractory multi-principal element alloys},
author = {Wu-Rong Jian and Arjun S. Kulathuvayal and Hanfeng Zhai and Anshu Raj and Xiaohu Yao and Yanqing Su and Shuozhi Xu and Irene J. Beyerlein},
journal= {arXiv preprint arXiv:2602.04827},
year = {2026}
}