主对自由能预测高熵合金中的相选择

多组分合金中的相选择由无序溶液的熵稳定与化学有序的焓驱动力之间的竞争控制。然而，广泛使用的参数化判据将其简化为单个标量，不携带任何竞争有序相的显式自由能。在此，我们开发了一个基于半经验宏观原子模型和Dinsdale晶格稳定性数据库的热力学框架来填补这一空白。我们表明，主对机制，其中Al-过渡金属相互作用族主导有序焓，使得复杂的多组分B2有序问题能够简化为一个有效的伪二元系统，具有解析评估的Bragg-Williams自由能。结合最小自由能分类器，该框架预测作为组成和温度函数的最低能量相。这提供了连续的相稳定性图，而不是传统描述符的单值预测。在269个实验表征样品的数据集上对高熵合金进行演示，该模型在类平衡宏F1指标上优于广泛使用的相选择判据，并在良态三分类任务上达到77.9%，优于价电子浓度判据。该模型在构造上是通用的，并且在计算上高效，可用于预测多组分合金在广泛组成和温度范围内的相稳定性。