Статья опубликована в J. Phys. Chem. C.
Данное исследование направлено на изучение механических свойств, фазовых превращений и стабильности HEA, состоящих из различных комбинаций Al, Cr, Fe, Co, Ni и Cu, с особым акцентом на понимание того, как концентрации этих элементов влияют на структурное поведение и характеристики материала в различных кристаллических фазах, включая объемно-центрированную кубическую, гранецентрированную кубическую и поликристаллические конфигурации.
Высокоэнтропийные сплавы обычно состоят из пяти или более основных элементов в близких эквимолярных пропорциях, что способствует их уникальным микроструктурным характеристикам. Это составное разнообразие, как считается, приводит к улучшенным механическим свойствам, таким как повышенная прочность, улучшенная пластичность и большая стойкость к коррозии и износу. Тем не менее, основные механизмы, ответственные за эти улучшения, остаются недостаточно понятными. Таким образом, существует настоятельная необходимость в комплексных исследованиях, которые будут изучать влияние элементных взаимодействий, стабильности фаз и механического поведения при различных условиях.
Для достижения этих целей в исследовании будут использоваться передовые вычислительные методы моделирования, с упором на те, что связаны с машинным обучением. Применяя межатомные потенциалы на основе машинного обучения, мы создали предсказательные модели, которые могут точно моделировать межатомные взаимодействия в высокоэнтропийных сплавах. Мы предсказали ключевые свойства материала имеющие основополагающее значение для полного понимания поведения HEA при различных внешних механических нагрузках.
Более того, мы изучили фазовые превращения, происходящие в HEA с разными элементными концентрациями при различных температурах. Понимание этих превращений имеет решающее значение для калибровки механических свойств сплавов в соответствии с конкретными требованиями применения. Необходимо проанализировать, как различные элементы, особенно Co, Ni и Cu, влияют на стабильность различных фаз и общую механическую производительность сплава. Например, изменения в концентрациях этих элементов могут привести к изменениям в фазовых диаграммах HEA, что, в свою очередь, влияет на их механическое поведение и тепловую стабильность.
Мы надеемся, что полученные знания могут помочь в разработке и синтезе новых материалов, которые не только соответствуют требованиям конкретных инженерных приложений, но также демонстрируют улучшенные характеристики производительности по сравнению с обычными сплавами.