Magneto-chemical effects in the elastic properties of Co<sub>3</sub>Al-based compounds
Julkaisuvuosi
2024
Tekijät
Tang, Yingchun; Li, Changle; Lu, Song; Li, Wei; Vitos, Levente; Pyczak, Florian
Tiivistelmä
The thermodynamic and mechanical properties of the L1<sub>2</sub> Co<sub>3</sub> Al type of compounds are fundamental for understanding and designing Co-based superalloys. In these systems, both compositional and magnetic changes can occur upon service due to the elevated temperature. Here, using first-principle calculations, we study the bulk properties of three families of Co<sub>3</sub> Al-based compounds: (Co<sub>1−x</sub>Ni<sub>x</sub>)<sub>3</sub> Al (0⩽x⩽0.5), Co<sub>3</sub>(Al<sub>1−y</sub>W<sub>y</sub>) (0⩽y⩽1), and (Co<sub>0.5</sub>Ni<sub>0.5</sub>)<sub>3 </sub>(Al<sub>0.5</sub>Ti<sub>z</sub>Ta<sub>0.5−z</sub>) (0⩽z⩽0.5). The calculated lattice constants, Curie temperatures, and formation energies show good agreement with the limited available theoretical and experimental data. Our results reveal the impact of chemistry and magnetism on the elastic parameters. We find that both chemical composition and magnetic state alter the elastic parameters and the elastic anisotropy, which in turn makes the predictions based on common ductile–brittle criteria challenging. We separate the volume and chemical effects for both ferromagnetic and paramagnetic states and show that in most cases, the chemical effect gives the dominant contribution to the alloying trends in the elastic parameters. The present findings reveal the complex relationship between alloying elements and elastic parameters in the Co<sub>3</sub> Al-based precipitates, providing insights into their mechanical properties for engineering applications.
Näytä enemmänOrganisaatiot ja tekijät
Julkaisutyyppi
Julkaisumuoto
Artikkeli
Emojulkaisun tyyppi
Lehti
Artikkelin tyyppi
Alkuperäisartikkeli
Yleisö
TieteellinenVertaisarvioitu
VertaisarvioituOKM:n julkaisutyyppiluokitus
A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessäJulkaisukanavan tiedot
Volyymi
41
Artikkelinumero
110507
ISSN
Julkaisufoorumi
Julkaisufoorumitaso
1
Avoin saatavuus
Avoin saatavuus kustantajan palvelussa
Kyllä
Julkaisukanavan avoin saatavuus
Osittain avoin julkaisukanava
Kustantajan version lisenssi
CC BY
Rinnakkaistallennettu
Ei
Muut tiedot
Tieteenalat
Materiaalitekniikka
Avainsanat
[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Kieli
englanti
Kansainvälinen yhteisjulkaisu
Kyllä
Yhteisjulkaisu yrityksen kanssa
Ei
DOI
10.1016/j.mtcomm.2024.110507
Julkaisu kuuluu opetus- ja kulttuuriministeriön tiedonkeruuseen
Kyllä