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AlxCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系

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王浩玉, 农智升, 王继杰, 朱景川. 2019: AlxCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系, 物理学报, 68(3): 206-215. doi: 10.7498/aps.68.20181893
引用本文: 王浩玉, 农智升, 王继杰, 朱景川. 2019: AlxCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系, 物理学报, 68(3): 206-215. doi: 10.7498/aps.68.20181893
shu
Wang Hao-Yu, Nong Zhi-Sheng, Wang Ji-Jie, Zhu Jing-Chuan. 2019: Relationship between compositions and elastic properties of AlxCrFeNiTi high entropy alloys, Acta Physica Sinica, 68(3): 206-215. doi: 10.7498/aps.68.20181893
Citation: Wang Hao-Yu, Nong Zhi-Sheng, Wang Ji-Jie, Zhu Jing-Chuan. 2019: Relationship between compositions and elastic properties of AlxCrFeNiTi high entropy alloys, Acta Physica Sinica, 68(3): 206-215. doi: 10.7498/aps.68.20181893
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AlxCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系

  • 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院,沈阳,110136

  • 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

Relationship between compositions and elastic properties of AlxCrFeNiTi high entropy alloys

  • 摘要: 为了探索AlxCrFeNiTi系高熵合金组成成分和弹性性质的关系,结合固溶体特征参数和第一性原理计算,研究Al元素含量对AlxCrFeNiTi(x=0,0.5,1,2,3,4)合金结构和弹性性质的影响,并分析合金固溶体特征参数与弹性性质之间的关系.结果表明:AlxCrFeNiTi系合金的价电子浓度随着Al含量的增加逐渐减小,合金在体心立方结构下的形成焓均低于面心立方结构,说明研究的AlxCrFeNiTi系合金会形成单一的体心立方结构固溶体;合金的晶格常数和形成能力强弱随着Al含量的增加而增大,但合金的结构稳定性略有下降;当合金元素按照等原子比进行成分配比时,合金的原子尺寸差异最大;AlxCrFeNiTi系合金中不同原子之间除了金属键结合外,还表现出一定的共价和离子键结合特征;对于AlxCrFeNiTi系合金而言,随着热力学熵焓比的增大,合金体弹模量和韧性随之增大;随着合金混合焓的增加,合金在压缩方向的各向异性程度明显降低.热力学熵焓比和混合焓可作为AlxCrFeNiTi系高熵合金成分设计的重要参数.
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出版历程

AlxCrFeNiTi系高熵合金成分和弹性性质关系

  • 沈阳航空航天大学材料科学与工程学院,沈阳,110136
  • 哈尔滨工业大学材料科学与工程学院,哈尔滨,150001

摘要: 为了探索AlxCrFeNiTi系高熵合金组成成分和弹性性质的关系,结合固溶体特征参数和第一性原理计算,研究Al元素含量对AlxCrFeNiTi(x=0,0.5,1,2,3,4)合金结构和弹性性质的影响,并分析合金固溶体特征参数与弹性性质之间的关系.结果表明:AlxCrFeNiTi系合金的价电子浓度随着Al含量的增加逐渐减小,合金在体心立方结构下的形成焓均低于面心立方结构,说明研究的AlxCrFeNiTi系合金会形成单一的体心立方结构固溶体;合金的晶格常数和形成能力强弱随着Al含量的增加而增大,但合金的结构稳定性略有下降;当合金元素按照等原子比进行成分配比时,合金的原子尺寸差异最大;AlxCrFeNiTi系合金中不同原子之间除了金属键结合外,还表现出一定的共价和离子键结合特征;对于AlxCrFeNiTi系合金而言,随着热力学熵焓比的增大,合金体弹模量和韧性随之增大;随着合金混合焓的增加,合金在压缩方向的各向异性程度明显降低.热力学熵焓比和混合焓可作为AlxCrFeNiTi系高熵合金成分设计的重要参数.

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