undefined

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 enemmän

Organisaatiot ja tekijät

Julkaisutyyppi

Julkaisumuoto

Artikkeli

Emojulkaisun tyyppi

Lehti

Artikkelin tyyppi

Alkuperäisartikkeli

Yleisö

Tieteellinen

Vertaisarvioitu

Vertaisarvioitu

OKM:n julkaisutyyppiluokitus

A1 Alkuperäisartikkeli tieteellisessä aikakauslehdessä

Julkaisukanavan tiedot

Volyymi

41

Artikkelinumero

110507

Julkaisu­foorumi

82697

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