过程工程学报 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (3): 403-412.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.221086
王玮,
杨锦, 丁凝,
陈晓桃, 唐壁玉*
Wei WANG, Jin YANG, Ning DING, Xiaotao CHEN, Biyu TANG*
摘要: 采用特殊准随机结构(Special Quasi-random Structure, SQS)处理高熵合金固溶体的化学无序性,并基于密度泛函理论研究了具有面心立方(Face-centered Cubic, FCC)和密排六方(Hexagonal Close-packed, HCP)结构的Al20Li20Mg10Sc20Ti30高熵合金的结构稳定性和热力学性质。理论得到的两个相的晶格常数与实验测量值符合较好。两相中,由于HCP相具有较FCC相略大的体模量,因而其具有较好的抗压缩性能。由于计算得到的两个相在0 K时的形成焓都为小的正值,因而两个相都为热力学亚稳结构。采用Debye-Grüneisen模型研究了不同温度下两个相的热力学性质,结果表明两个相的体模量随温度的上升表现出缓慢的下降趋势,且HCP相的体模量大于FCC相,而FCC相具有更大的体积热膨胀系数。研究了两个相的熵(包括振动部分的贡献和电子部分的贡献)随温度的变化,结果表明在研究的温度范围内,HCP相比FCC相具有更大的熵,且两个相的熵的主要来源都为振动部分的贡献。