Design criteria for single-phase non-equiatomic refractory multiprincipal element alloys from the Nb-Ti-Zr system
Notice bibliographique
Résumé
• Design criteria for stable, single-phase refractory high entropy alloys from Nb-Ti-Zr system are established. • Combinational synthesis enabled screening through large portion of the Nb-Ti-Zr system. • Dissolved oxygen is the primary factor destabilizing the desired single-phase BCC structure. • Ti-rich compositions had higher oxygen tolerance than Zr-rich ones, despite similar oxygen solubility. Refractory high entropy alloys (RMPEAs) hold promise as candidate materials for high-temperature applications challenging widely used nickel-based superalloys. RMPEAs application is currently limited by their low structure and phase stability in the presence of oxygen, which can be improved by single-phase alloy design. This study establishes design criteria for achieving single-phase, non-equiatomic RMPEAs through a systematic exploration of the Nb-Ti-Zr compositional space. Using combinatorial synthesis via magnetron co-sputtering and high-throughput characterization, we map phase stability across a broad compositional range. We identify a stable single-phase BCC region for compositions containing 19.5–55 at.% Nb, 43–59 at.% Ti, and less than 30.5 at.% Zr. Monte Carlo simulations were used to predict the phase formation at high temperatures along with electron microscopy revealing phase segregations at high-Zr compositions, exploring the role of soluble oxygen in phase formation. Our findings provide a foundation for the rational alloy design, explain the effect of each element, and pave a path for further exploration and modification of the identified compositional space.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».