Loading...
机构名称:
¥ 3.0

广泛用作航空航天和核工程(在裂变和聚变应用)的结构材料、金属加工工具和坩埚,以及腐蚀环境中的化学反应容器。最近,所有组成元素含量相当的复杂浓缩合金 (CCA) 已成为 RA 研究的一个新课题 [3, 4, 5, 6]。从纯金属到 CCA 的转变通常会改善材料性能和/或出现新的有益工程特性。在过去的 15-20 年里,这类合金一直是深入研究的主题。如今广泛讨论的高熵合金 [7, 8, 9] 是 CCA 的一个特例,其中合金元素的数量等于或超过五种。但即使涉及的元素数量只有三四种,与纯金属相比,高构型熵和严重的晶格畸变也会导致 CCA 材料性质发生质的变化。Senkov 等人。 [3, 10] 研究了一种 W 0.25 Ta 0.25 Mo 0.25 Nb 0.25 合金,该合金在高温下表现出有趣的力学性能:在 850K 至 1800K 的温度范围内,屈服应力极高(约 600 MPa)并且似乎几乎与温度无关。人们认为造成这一不寻常特征的主要机制之一是 CCA 的局部晶格畸变 (LLD) [7, 11],它抑制了位错运动。根据这一推测,在 Zou 等人最近的研究中 [12],他们通过高分辨率透射电子显微镜证实了 Nb-Mo-Ta-W 耐火合金中的局部畸变。经典分子动力学 (MD) 模拟是研究 CCA 特性最有力的工具之一。这种建模的关键部分是原子间势。因此,为此类系统开发可靠且广泛适用的势能是计算材料科学中的一项基本任务。对于耐火 CCA,Zhou 等人 [13, 14] 报道了一类可扩展至合金的嵌入式原子方法 (EAM) 势能。2013 年,Lin 等人 [15] 将 Zr 和 Nb 组分纳入该组势能中。这些势能被广泛用于探测耐火 CCA 中缺陷的行为 [16, 17, 18, 19, 20]。然而,由于可预测性较差,使用该模型获得的模拟结果最多只能视为定性的——即使对于纯金属也是如此。例如,对于纯钨,Zhou 的势能严重高估了熔化温度(比实验值高出近 1000K)[21],并且与从头算计算结果相比,显示出错误的螺位错 Peierls 势垒特征(峰值和形状)[22]。对于纯钼,Zhou 的模型给出了螺位错的极化核心

预印本

预印本PDF文件第1页

预印本PDF文件第2页

预印本PDF文件第3页

预印本PDF文件第4页

预印本PDF文件第5页

相关文件推荐