调控多主元合金中低铬浓度下的化学短程有序以实现不锈钢行为
材料科学
2024-03-04 v1
摘要
单相多主元合金 (MPEAs) 因具有多种 operative 变形模式而在改善力学性能方面展现出前景。然而，由于这些合金在水溶液中的耐腐蚀性较差，其在结构应用中的使用受到限制。在此，我们提出了一种通过调控化学短程有序 (CSRO) 参数来显著改善合金钝化行为的新方法。研究表明，向 (FeCoNi)0.9Cr0.1 合金中仅添加 0.03 至 0.06 摩尔分数的 Al，即可改变 Cr-Cr CSRO 参数的大小和符号，从而产生与含有两倍铬含量的 304L 不锈钢相似的钝化行为。我们的分析基于将钝化膜形成动力学的电化学测量与利用飞行时间中子散射、团簇展开方法、密度泛函理论和蒙特卡洛技术进行的 CSRO 表征进行比较。我们的发现是在最近提出的钝化渗流理论框架下进行解释的，该理论考察了非钝化合金组分的选择性溶解和 CSRO 如何在降低钝化组分水平的情况下形成优异的钝化膜。
引用
@article{arxiv.2403.00086,
title = {Tuning chemical short-range order for stainless behavior at reduced chromium concentrations in multi-principal element alloys},
author = {W. H. Blades and B. W. Y. Redemann and N. Smith and D. Sur and M. S. Barbieri and Y. Xie and S. Lech and E. Anber and M. L. Taheri and C. Wolverton and T. M. McQueen and J. R. Scully and K. Sieradzki},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.00086},
year = {2024}
}
备注
19 pages, 4 Figures, 1 Table, 49 references. Also contains Supplemental Material: 20 pages 17 supplemental figures, 4 supplemental tables