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利用CALPHAD建模探索多主元合金(MPEAs)中的调幅分解

材料科学 2023-04-14 v2 介观与纳米尺度物理

摘要

研究者将许多多主元合金(MPEAs)中观察到的有序排列纳米尺度相归因于调幅/调幅介导的相变路径。然而,调幅分解在多组分系统中尚不被很好理解。尽管已有理论背景,CALPHAD数据库尚未被用于探索MPEAs中的混溶间隙。本工作中,我们发展了一个利用自由能Hessian研究MPEAs中固溶体稳定性的CALPHAD框架。特别地,我们利用高维Gibbs单形的几何结合Hessian来计算调幅分解早期阶段的浓度调制。我们将该框架应用于文献中研究过的一组多样化多相MPEAs,包括TiZrNbTa(BCC/BCC)、Fe15Co15Ni20Mn20Cu30(FCC/FCC)、Al0.5NbTa0.8Ti1.5V0.2Zr(BCC/B2)、AlCo0.4Cr0.6FeNi(BCC/B2)和Al0.5Cr0.9FeNi2.5V0.2(FCC/L12)。我们表明MPEA体系仅对特定浓度调制不稳定,这可进一步探索以设计微结构工程合金。

关键词

引用

@article{arxiv.2112.12882,
  title  = {Exploration of Spinodal Decomposition in Multi-Principal Element Alloys (MPEAs) using CALPHAD Modeling},
  author = {Kamalnath Kadirvel and Shalini Roy Koneru and Yunzhi Wang},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2112.12882},
  year   = {2023}
}

备注

Submitted to Scripta Materialia, 5 figures, 2 tables