Alloying Effect on Elastic and Mechanical Properties of Refractory Medium-Entropy Alloys from First-Principles Calculations

材料科学 弹性模量 价电子 高熵合金 各向同性 各向异性 弹性(物理) 极限抗拉强度 凝聚态物理 热力学 复合材料 电子 合金 量子力学 物理
作者
Pengjing Liu,Hualei Zhang,Qing‐Miao Hu,Xiangdong Ding,Jun Sun
出处
期刊:Journal of Physical Chemistry C [American Chemical Society]
卷期号:127 (23): 11353-11368 被引量:2
标识
DOI:10.1021/acs.jpcc.3c02390
摘要

There is still a challenge to rapidly and accurately acquire the composition dependence of mechanical properties of multi-principal element alloys due to their huge composition space and complex electronic structures. Aiming to straightforwardly tune the mechanical properties through alloying, we systematically calculate the elastic and mechanical properties for four selected body-centered-cubic (bcc) Ti–Nb–M (M = Zr, Mo, Sn, Ta) refractory medium-entropy alloys (RMEAs) using a first-principles method. It is shown that the elastic stability of the bcc RMEAs can be significantly (weakly) improved with the increase in Nb, Mo, and Ta (Sn) content, but it is insensitive to Zr. The elastic stability, elastic modulus, hardness, and strength generally enhance, whereas Pugh's ratio and Zener anisotropy (AZ) decrease with the increase in valence electron concentration. Additionally, there is a correlation between the magnitude of the AZ and the shape of the single-crystal Young's modulus (E[hkl]). The largest (smallest) E[hkl] appears in the <111> (<100>) direction. Particularly, the most isotropic Ti60Nb20Mo20 has the highest hardness and strength among all the Ti–Nb–M alloys. Moreover, the change of elastic properties induced by alloying is related to the change of density of states. This work sheds deep light on the design of high-performance Ti-based multi-principal element alloys.
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
tmw发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
夏小正完成签到,获得积分10
3秒前
paopaosama完成签到,获得积分10
3秒前
6秒前
九城完成签到,获得积分10
7秒前
fufu完成签到,获得积分20
8秒前
李健应助Fenice采纳,获得10
9秒前
10秒前
11秒前
包容若风完成签到,获得积分10
11秒前
叮当完成签到,获得积分10
11秒前
豆子发布了新的文献求助10
11秒前
九城发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
丘比特应助YK采纳,获得10
14秒前
刘阳发布了新的文献求助10
15秒前
neon发布了新的文献求助10
15秒前
空山新雨完成签到 ,获得积分10
16秒前
科研通AI5应助保护野菠萝采纳,获得30
16秒前
天天快乐应助超帅的怡采纳,获得10
16秒前
传奇3应助FF采纳,获得10
17秒前
科研通AI5应助一八四采纳,获得10
17秒前
乐观期待发布了新的文献求助10
18秒前
ding应助亓亓采纳,获得10
18秒前
科研通AI5应助小鱼儿采纳,获得10
20秒前
22秒前
刻苦的幻巧完成签到 ,获得积分10
23秒前
1461644768完成签到,获得积分10
23秒前
科研小民工应助Shen采纳,获得30
23秒前
24秒前
25秒前
慕青应助王小明采纳,获得10
27秒前
Zyyyh完成签到 ,获得积分10
28秒前
充电宝应助山柳采纳,获得10
28秒前
frankey完成签到,获得积分20
28秒前
麻瓜晋升小巫师完成签到,获得积分10
28秒前
haipronl发布了新的文献求助10
29秒前
pl脆脆发布了新的文献求助10
29秒前
29秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Mechanistic Modeling of Gas-Liquid Two-Phase Flow in Pipes 2500
Structural Load Modelling and Combination for Performance and Safety Evaluation 1000
Conference Record, IAS Annual Meeting 1977 610
電気学会論文誌D(産業応用部門誌), 141 巻, 11 号 510
Time Matters: On Theory and Method 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3559873
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3134315
关于积分的说明 9406574
捐赠科研通 2834399
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1558074
邀请新用户注册赠送积分活动 727812
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 716522