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凝聚态物理 > 材料科学

arXiv:2412.00588 (cond-mat)
[提交于 2024年11月30日 (v1) ,最后修订 2025年2月27日 (此版本, v4)]

标题: 提高难熔高熵合金的蠕变抗力:晶粒尺寸和局部化学有序的作用

标题: Enhancing creep resistance in refractory high-entropy alloys: role of grain size and local chemical order

Authors:Saifuddin Zafar, Mashaekh Tausif Ehsan, Sourav Das Suvro, Mohammad Nasim Hasan, Mahmudul Islam
摘要: 难熔高熵合金(RHEAs)是一类具有潜在应用价值的材料,适用于极端环境,在这些环境中主要的失效模式是热蠕变。 因此,这些合金的设计需要了解其微观结构和局部化学分布如何影响蠕变行为。 在本研究中,我们使用机器学习原子间势进行了高保真原子模拟,以探讨MoNbTaW RHEAs在广泛应力和温度条件下的蠕变变形。 我们对晶粒尺寸和局部化学有序度(LCO)进行了参数化,以研究这两个重要的设计变量的影响,这两个变量在合金制造过程中是可控制的。 我们的研究发现,较大的晶粒尺寸和较高的LCO水平可以增强抗蠕变变形能力。 本研究强调了在为极端环境应用设计RHEAs时,结合其他微观结构特性来利用LCO的重要性。
摘要: Refractory high-entropy alloys (RHEAs) are a promising class of materials with potential applications in extreme environments, where the dominant failure mode is thermal creep. The design of these alloys, therefore, requires an understanding of how their microstructure and local chemical distribution affect creep behavior. In this study, we performed high-fidelity atomistic simulations using machine-learning interatomic potentials to explore the creep deformation of MoNbTaW RHEAs under a wide range of stress and temperature conditions. We parametrized grain size and local chemical order (LCO) to investigate the effects of these two important design variables, which are controllable during the alloy fabrication process. Our investigation revealed that resistance to creep deformation is enhanced by larger grain sizes and higher levels of LCO. This study highlights the importance of utilizing LCO in conjunction with other microstructural properties when designing RHEAs for extreme environment applications.
评论: 23页,6图
主题: 材料科学 (cond-mat.mtrl-sci) ; 计算物理 (physics.comp-ph)
引用方式: arXiv:2412.00588 [cond-mat.mtrl-sci]
  (或者 arXiv:2412.00588v4 [cond-mat.mtrl-sci] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2412.00588
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Mahmudul Islam [查看电子邮件]
[v1] 星期六, 2024 年 11 月 30 日 21:07:47 UTC (1,043 KB)
[v2] 星期日, 2024 年 12 月 8 日 18:26:30 UTC (1,041 KB)
[v3] 星期二, 2025 年 1 月 7 日 02:59:17 UTC (1,346 KB)
[v4] 星期四, 2025 年 2 月 27 日 16:23:44 UTC (1,345 KB)
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