亚博网站下载材料科学亚博老虎机网登录专家找到方法调整熵合金的强度和延性
计算材料科学专家在美国能源部亚博网站下载的艾姆斯亚博老虎机网登录实验室和他们的合作者已经确定的来源和方式来优化类的强度和延性的材料称为熵合金。这一发现可能有助于发电和航空工业开发更高效的发动机,减少燃料消耗和二氧化碳排放。
熵值合金是由四个或更多不同的元素,并且经常有许多可取的属性——他们是轻量级,强,韧性,抗腐蚀和适合生产能源应用在极端的环境中,像航空。但是,因为元素组成一个合金可以不同,以及它们的相对比例,实验测试可能的组合及其属性的数量是困难和耗时。
艾姆斯Laboratory-led团队用量子力学建模方法计算发现和预测一个特别有前途的头脑的原子结构系统,FexMn80−x有限公司10Cr10,以及如何转换和结构缺陷导致更强,更具韧性材料。
“当我们可以查明这些转换和影响他们对材料的属性,我们可以预测它的力量,我们可以故意设计强度和延性到这些非常复杂的合金,”艾姆斯实验室科学家杜安说约翰逊。这些预测被证实实验,研究单晶样品与先进的电子显微镜,包括选择性局部和electron-backscattered衍射。值得注意的是,该方法适用于任何多元复杂的合金。
量计算设计,约翰逊说,为优化带来了这些材料的性能,使它们更强大,更多的韧性,在许多情况下,成本较低。亚博网站下载这些性能改进可能在极端环境中应用具有重大意义,像发电或航空涡轮发动机,更有效地工作在更高的温度。
”使用这个预测方法,我们已经能够加快合金开发时间超过50%,并演示10 - 20%更高的操作温度,“约翰逊说。在航空为例,他说,这将转化为数亿美元的成本节约,并显著减少温室气体排放。
研究更加深入的探讨”在FexMn马氏体转变80−x有限公司10Cr10熵值合金”,由p·辛格,s . Picak a . Sharma y。Karaman Chumlyakov Arroyave r ., i,杜安·d·约翰逊;并发表在《物理评论快报》上。
艾姆斯实验室是美国能源部科学办公室国家实验室由爱荷华州立大学。亚博老虎机网登录艾姆斯实验室创建创新的材料、技术和能源解决方案。亚博网站下载我们用我们的专业知识,独特的能力和跨学科的合作来解决全球问题。
艾姆斯支持的实验室是美国能源部科学办公室。亚博老虎机网登录科学的办公室是在物理科学基础亚博老虎机网登录研究的最大支持者在美国,和正在努力解决一些最紧迫的挑战。
来源:https://www.energy.gov/亚博老虎机网登录science/office-science
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