Impact of 4d transition metals doping on the properties of TiVNbMo-based HEAs

材料科学 兴奋剂 过渡金属 工程物理 凝聚态物理 纳米技术 光电子学 物理 化学 催化作用 生物化学
作者
Noura Al-Zoubi,Levente Vitos
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1402-4896/adc6cb
摘要

Abstract This study employs ab initio density functional theory (DFT) combined with the exact muffin-tin orbitals (EMTO) method and coherent potential approximation (CPA) to systematically investigate the structural and mechanical properties of TiVNbMo-based refractory high-entropy alloys (RHEAs) doped with 4d transition metals (Zr, Rh, Ag). Equiatomic TiVNbMoM (M = Zr, Rh, Ag) and non-equiatomic Ti(1-x)VNbMoMx, TiV(1-x)NbMoMx, TiVNb(1-x)MoMx and TiVNbMo(1-x)Mx (with M = Zr, Rh, Ag; 0 ≤ x ≤ 1), were analyzed to evaluate phase stability, lattice parameters, elastic constants, and mechanical moduli. Results confirm the dominance of the body-centered cubic (bcc) phase in all equiatomic alloys, with valence electron concentration (VEC = 4.8–6.2) and atomic size difference (δ = 3.65–6.18%) aligning with solid-solution formation criteria. However, Zr doping reduces bcc stability by lowering average d-electron occupancy, while Rh and Ag retain bcc dominance. Zirconium significantly expands the lattice parameter, whereas Rh reduces it. Mechanical analysis reveals that Rh enhances hardness in Rh-rich compositions, while Zr substitution at Ti sites improves ductility. All systems exhibit ductility (B/G > 1.75; ν > 0.31). This study provides the first theoretical exploration of Rh and Ag doping effects on TiVNbMo RHEAs, demonstrating Rh’s unparalleled hardening capability and Zr’s dual role in lattice expansion and ductility enhancement. These findings, validated against experimental lattice constants and hardness, as well as theoretical elastic constants and moduli, require further experimental studies to confirm and extend the theoretical predictions.
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
刚刚
刚刚
1秒前
张张爱科研完成签到,获得积分10
2秒前
zzz发布了新的文献求助10
2秒前
valleylily发布了新的文献求助10
3秒前
du发布了新的文献求助10
4秒前
sss2021发布了新的文献求助60
4秒前
5秒前
小于大富完成签到,获得积分10
6秒前
杨大大完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
lv完成签到,获得积分10
8秒前
Russula_Chu应助天亮了采纳,获得20
8秒前
CodeCraft应助阿巴采纳,获得10
9秒前
科研通AI5应助寒冷如曼采纳,获得10
11秒前
云生雾霭完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
hob发布了新的文献求助10
12秒前
成就的凡松完成签到,获得积分10
12秒前
领导范儿应助寒冷水蓝采纳,获得10
12秒前
ergatoid完成签到,获得积分10
13秒前
CipherSage应助研友_ZbP41L采纳,获得10
13秒前
orixero应助Wellbeing采纳,获得10
13秒前
情怀应助炙热青柏采纳,获得10
14秒前
野性的如彤完成签到,获得积分10
14秒前
寒鸦关注了科研通微信公众号
15秒前
阿童目发布了新的文献求助50
15秒前
15秒前
lp完成签到,获得积分10
16秒前
16秒前
16秒前
科研通AI2S应助科研小菜鸡采纳,获得10
17秒前
念念完成签到 ,获得积分10
17秒前
Yzsxdwc完成签到,获得积分20
18秒前
久别完成签到,获得积分10
18秒前
心语发布了新的文献求助10
18秒前
包子发布了新的文献求助10
19秒前
zhangyecheng完成签到,获得积分10
19秒前
19秒前
高分求助中
【此为提示信息,请勿应助】请按要求发布求助,避免被关 20000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 3000
CRC Handbook of Chemistry and Physics 104th edition 1000
Density Functional Theory: A Practical Introduction, 2nd Edition 840
J'AI COMBATTU POUR MAO // ANNA WANG 660
Izeltabart tapatansine - AdisInsight 600
Gay and Lesbian Asia 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3755494
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3298655
关于积分的说明 10106495
捐赠科研通 3013264
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1655069
邀请新用户注册赠送积分活动 789453
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 753286