WTaV 基高浓度难熔合金中的偏聚、有序化与析出
材料科学
2025-08-28 v2
摘要
钨基低活化高熵合金因其对辐照、热负荷和应力的优异耐受性，成为下一代聚变反应堆的候选材料。我们为 W-Ta-Cr-V 系统开发了一种准确且高效的机器学习原子间势函数，并将其用于混合蒙特卡罗分子动力学模拟中，以研究 WTaCrV 中所有常见缺陷类型的有序化和偏聚。将这些预测结果与 WTaCrV 薄膜中偏聚和析出的原子探针断层分析进行了比较。通过同时考虑另外两种合金 WTaV 和 MoNbTaVW，我们能够得出关于难熔合金中优先偏聚及其背后原因的一般性结论，从而指导未来的合金设计并阐明实验观察结果。我们表明，在 WTaCrV 中实验观察到的 CrV 析出物与周围基体形成半共格的 bcc-to-bcc 界面，因为由于过大的晶格失配，共格析出物在热力学上是不稳定的。模拟预测结果与我们的原子探针断层分析以及先前的实验观察结果高度一致。
引用
@article{arxiv.2412.13750,
title = {Segregation, ordering, and precipitation in WTaV-based concentrated refractory alloys},
author = {Jesper Byggmästar and Damian Sobieraj and Jan S. Wróbel and Daniel K. Schreiber and Osman El-Atwani and Enrique Martinez and Duc Nguyen-Manh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2412.13750},
year = {2025}
}