Explore the full temperature-composition space of 20 quinary CCAs for FCC and BCC single-phases by an iterative machine learning + CALPHAD method

五元 材料科学 灰烬 作文(语言) 空格(标点符号) 热力学 冶金 相图 计算机科学 相(物质) 操作系统 化学 有机化学 合金 语言学 哲学 物理
作者
Yingzhi Zeng,Mengren Man,Kewu Bai,Yong‐Wei Zhang
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:231: 117865-117865 被引量:16
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2022.117865
摘要

The search for desired complex concentrated alloys (CCAs) remains a daunting task because of the vast temperature/chemical composition space. While CALPHAD is a reliable technique, it requires intensive computations. In contrast, machine-learning (ML) methods can be fast and efficient but rely on a large and high-quality dataset. In this work, we combine these two techniques by implementing a reinforcement learning strategy to accelerate the exploration of CCAs. Starting from an initial small dataset from Thermo-Calc calculations with TCHEA3 database, the reinforcement learning is performed iteratively with the XGBoost ML training/testing and CALPHAD verification to progressively augment the dataset. This strategy allows for the identification of all single-phase FCC and BCC structures in the temperature-composition space of 20 Al-containing quinary alloy families formed by Al, Co, Cr, Cu, Fe, Mn, Ni and Ti, and achieves testing accuracies of above 97% and 92% on Thermo-Calc and on experimental data, respectively. The data analyses show that these 20 families exhibit a large disparity in their single-phase formation ability with AlCoCrFeNi and AlCrFeMnNi having the highest formation ability for FCC and BCC, respectively. Remarkably, this large disparity can be well explained by refined phase selection rules and structural inheritance from binary and ternary systems. Our extensive analysis also reveals the rarity of single-phase CCAs at room temperature. The method proposed and the findings revealed present new dimensions for the design and engineering of CCAs.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
Why顺利完成签到,获得积分10
刚刚
朴素冰旋完成签到,获得积分10
1秒前
墨辞完成签到,获得积分10
1秒前
Ray完成签到,获得积分10
1秒前
liweb完成签到,获得积分10
2秒前
大胆绿竹完成签到,获得积分10
2秒前
lwroche完成签到,获得积分10
2秒前
迅速道之完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
拼搏凝冬发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助minerva采纳,获得10
4秒前
Lena完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
体贴曹曹完成签到,获得积分10
4秒前
抹茶小豆完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
姜彦乔完成签到 ,获得积分10
5秒前
潇洒的冰烟完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
文艺友绿完成签到,获得积分10
7秒前
招财进堡完成签到,获得积分10
7秒前
Amon完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
SDLC完成签到,获得积分10
7秒前
123完成签到,获得积分10
7秒前
体贴曹曹发布了新的文献求助10
8秒前
长安完成签到 ,获得积分10
8秒前
xxd发布了新的文献求助10
8秒前
昏睡的觅松应助每天100次采纳,获得20
8秒前
董是鑫发布了新的文献求助10
9秒前
研友_VZG7GZ应助花南星采纳,获得10
9秒前
Zxz完成签到,获得积分10
9秒前
豆豆发布了新的文献求助10
9秒前
CJX-SCI发布了新的文献求助30
9秒前
史尔美完成签到 ,获得积分10
9秒前
昌怜烟完成签到,获得积分10
11秒前
小鹿发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
YuanCheng完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
政治传播过程中的外交与说服——以中苏友好协会为例的历史考察 566
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7580006
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9159547
关于积分的说明 19595144
捐赠科研通 7162640
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3265803
关于科研通互助平台的介绍 2430774
邀请新用户注册赠送积分活动 2256626