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High Throughput Discovery and Design of Strong Multicomponent Metallic Solid Solutions

机译：高通量发现和强大的多组分金属固体溶液设计

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High Entropy Alloys (HEAs) are new classes of structural metallic materials that show remarkable property combinations. Yet, often times interesting compositions are still found by trial and error. Here we show an “Effective Atomic Radii for Strength” (EARS) methodology, together with different semi-empirical and first-principle models, can be used to predict the extent of solid solution strengthening to discover and design new HEAs with unprecedented properties. We have designed a Cr45Ni27.5Co27.5 alloy with a yield strength over 50% greater with equivalent ductility than the strongest HEA (Cr33.3Ni33.3Co33.3) from the CrMnFeNiCo family reported to date. We show that values determined by the EARS methodology are more physically representative of multicomponent concentrated solid solutions. Our methodology permits high throughput, property-driven discovery and design of HEAs, enabling the development of future high-performance advanced materials for extreme environments.
机译：高熵合金（HEA）是新型的结构金属材料，具有非凡的性能组合。然而，经常通过反复试验仍然发现有趣的构图。在这里，我们展示了一种“有效的原子半径强度”（EARS）方法，以及不同的半经验和第一性原理模型，可用于预测固溶强化的程度，以发现和设计具有前所未有性能的新型HEA。我们设计了一种Cr45Ni27.5Co27.5合金，其屈服强度比迄今为止报道的CrMnFeNiCo系列中最强的HEA（Cr33.3Ni33.3Co33.3）高出50％以上，并且具有相同的延展性。我们表明，由EARS方法确定的值在物理上更能代表多组分浓缩固溶体。我们的方法可以实现高通量，基于属性的HEA发现和设计，从而可以为极端环境开发未来的高性能先进材料。

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