Mo-V-Nb-Ti-Zr 多主元合金的微观结构与成分设计原理：高通量第一性原理研究
材料科学
2021-05-25 v1
摘要
由于多主元合金（MPEAs）的成分空间广阔，为优化微观结构而进行的 MPEA 理性设计十分困难。因此，我们对难熔 MPEA——Mo-V-Nb-Ti-Zr 开展了高通量第一性原理研究，以深入理解其 underlying 微观结构。利用由团簇展开驱动的蒙特卡洛模拟，我们揭示了支配该 MPEA 在包含非等原子成分并涵盖组成二元、三元与四元系的大成分空间中微观结构的原理。本着完全固溶的 Hume-Rothery 规则精神，我们给出从成分预测固溶体形成的定量表达式。在一致框架下，我们的结果复现了众多实验的微观结构观测（固溶体 vs. 偏析），并对成分空间中未探索区域给出微观结构预测。我们的工作从元素的分离与团聚倾向出发阐明了 MPEA 的微观结构，提出一组简单而有力的设计原理，供未来实验理性设计具有优异力学性能所需微观结构的 MPEAs。
引用
@article{arxiv.2105.01329,
title = {Microstructural and compositional design principles for Mo-V-Nb-Ti-Zr multi-principal element alloys: a high-throughput first-principles study},
author = {Zhidong Leong and Upadrasta Ramamurty and Teck Leong Tan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2105.01329},
year = {2021}
}
备注
13 pages, 10 figures. Accepted by Acta Materialia