清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

High-throughput exploration of the WMoVTaNbAl refractory multi-principal-element alloys under multiple-property constraints

可制造性设计 材料科学 灰烬 密度泛函理论 三元运算 难熔金属 合金 索里达 脆性 工艺工程 热力学 相(物质) 机械工程 计算机科学 相图 冶金 计算化学 物理 工程类 有机化学 化学 程序设计语言
作者
Brent Vela,Cafer Acemi,Prashant Singh,Tanner Kirk,William Trehern,Eli Norris,D. D. Johnson,İbrahim Karaman,Raymundo Arróyave
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:248: 118784-118784 被引量:49
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2023.118784
摘要

Development of next-generation gas turbines requires the design and fabrication of novel high-temperature structural materials capable of operating beyond 1300°C. We propose a high-throughput alloy design framework under multiple-property constraints to discover new refractory multi-principal element alloys (MPEAs) for high-temperature applications. The framework treats the development of MPEAs as a composition-agnostic constraint satisfaction problem, i.e., no prescriptions are made concerning the design space before performing investigatory calculations. We target alloys in the WMoVTaNbAl chemistry space that are predicted to meet constraints on the following properties simultaneously: single-phase stability, density, solidus temperature, yield strength at 1300°C, and ductile-to-brittle-transition temperature. These properties are relevant to both applications in gas turbines and manufacturability. A set of 214 MoNbV-rich alloys meet these relevant constraints. These feasible alloys are investigated with density functional theory (DFT) to provide a fundamental electronic basis for their superior properties. Three compositionally representative alloys from the feasible design space (Mo45Nb35Ta5V15, Mo25Nb50V20W5, and Mo30Nb35Ta5V25W5) are selected with a k-medoids-based design scheme for detailed DFT analysis and experimental characterization. The DFT analysis predicted a single-phase BCC at high temperatures with a high yield strength for all three MPEAs, in agreement with CALPHAD (CALculation of PHAse Diagrams) and experiments, respectively. These three alloys are benchmarked against a public database of 1546 MPEAs. Concerning the aforementioned constraints, the Mo30Nb35Ta5V25W5 alloy outperforms these 1546 MPEAs. The present work demonstrates the ability of the proposed design methodology to identify candidate alloys for a given application under multiple property constraints in a combinatorically vast design space.
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
洽洽瓜子shine完成签到,获得积分10
12秒前
自然大侠完成签到,获得积分10
15秒前
Tong完成签到,获得积分0
18秒前
灯火阑珊完成签到 ,获得积分10
18秒前
xiaowangwang完成签到 ,获得积分10
32秒前
晨风完成签到,获得积分10
1分钟前
852应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
平常的丹秋完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
靓丽的初丹完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
水晶泡泡发布了新的文献求助10
1分钟前
cnvax完成签到,获得积分10
2分钟前
水晶泡泡完成签到,获得积分10
2分钟前
2分钟前
科研顺利完成签到,获得积分10
2分钟前
biangbiang面发布了新的文献求助10
2分钟前
冉亦完成签到,获得积分10
2分钟前
温柔山槐完成签到 ,获得积分10
2分钟前
文静飞松完成签到,获得积分10
2分钟前
从容的绿蝶完成签到,获得积分10
3分钟前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3分钟前
rockyshi完成签到 ,获得积分10
3分钟前
vans如意完成签到 ,获得积分10
3分钟前
张小桐完成签到 ,获得积分10
3分钟前
飞云完成签到 ,获得积分10
3分钟前
Richardxu发布了新的文献求助10
3分钟前
久晓完成签到 ,获得积分10
3分钟前
追寻书本完成签到,获得积分10
4分钟前
alexlpb完成签到,获得积分10
4分钟前
西扬完成签到 ,获得积分10
4分钟前
竹青完成签到,获得积分10
4分钟前
失眠雪柳完成签到,获得积分10
4分钟前
林海完成签到 ,获得积分10
4分钟前
颜箴完成签到 ,获得积分10
4分钟前
atting完成签到,获得积分10
4分钟前
淡然的芷荷完成签到 ,获得积分0
5分钟前
jay完成签到 ,获得积分10
5分钟前
完美世界应助冥土追魂采纳,获得10
5分钟前
高分求助中
(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
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 500
What is the Future of Psychotherapy in Digital Age? Technology, AI Bots, and Psychotherapy after Covid 444
Management and the Arts 310
Teaching Social and Emotional Learning in Physical Education 300
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 7634218
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9208276
关于积分的说明 19748347
捐赠科研通 7202444
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3275028
关于科研通互助平台的介绍 2436932
邀请新用户注册赠送积分活动 2271933