钼基难熔多主元合金中的伪弹性变形

由密度泛函理论支撑的相图对设计作为多主元合金子集的高熵合金至关重要。我们结合相图计算(CALPHAD)与密度泛函理论结果，并辅以分子动力学模拟，给出了五元 (MoW)$_{x}$Zr$_{y}$(TaTi)$_{1-x-y}$ 难熔高熵合金的相与性能分析。CALPHAD与密度泛函理论的相稳定性分析均表明，该五元合金的富Mo-W区具有稳定的单相体心立方结构。我们报道了Mo$-$W$-$Ta$-$Ti$-$Zr合金族中首个具有伪弹性行为(即应力$-$应变滞后)的五元成分。我们的分析显示，仅Mo$-$W$-$Ta$-$Ti$-$Zr的富Mo-W成分，即 Mo$+$W$\ge$ 85 at.%，表现出可重复的应力-应变滞后，这正是伪弹性行为的成因。(MoW)$_{85}$Zr$_{7.5}$(TaTi)$_{7.5}$ 基于温度依赖相图分析被筛选出来，分子动力学模拟预测的弹性行为揭示了孪晶辅助的伪弹性行为。虽然在体心立方晶体中鲜有探索，但孪晶是与晶体固体中位错滑移竞争的基本变形机制。该合金在单轴 $\lt$100$\gt$ 加载下表现出一致的循环变形特征，即伪弹性在加载方向上各向同性。此外，温度从77 K升至1500 K增强了加载-卸载循环中的弹性应变恢复，可能为调控伪弹性行为提供了途径。