基于原子断裂模拟的复杂浓缩难熔合金延性机制研究
材料科学
2025-02-26 v1
摘要
通过分析原子尺度断裂模拟，研究了难熔复杂浓缩合金在损伤容限上的显著差异，对比了元素铌（Nb）与脆性NbMoTaW及延性Nb45Ta25Ti15Hf15的行为。我们采用机器学习原子间势（MLIPs），包括为NbTaTiHf新开发的MLIP，基于原子断裂阻力曲线的分析，对裂纹尖端扩展机制进行了原子模拟。虽然尖锐裂纹的初始行为与Rice理论吻合良好，但断裂阻力曲线揭示了随着裂纹扩展，复杂合金的断裂模式发生了显著变化。在NbMoTaW中，尽管理论预测该合金应相对更脆，但成分复杂性似乎促进了相对于纯Nb的位错形核。在Nb45Ta25Ti15Hf15中，合金化不仅改变了相对于元素Nb的断裂模式，还促进了裂纹尖端处的位错积累，从而提高了对裂纹扩展的阻力。
引用
@article{arxiv.2502.17750,
title = {Ductility mechanisms in complex concentrated refractory alloys from atomistic fracture simulations},
author = {Wenqing Wang and Punit Kumar and David H. Cook and Flynn Walsh and Buyu Zhang and Pedro P. P. O. Borges and Diana Farkas and Robert O. Ritchie and Mark Asta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2502.17750},
year = {2025}
}