對于多組元合金,由于存在大量的潛在成分組合,采用傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)與試錯(cuò)法使得研發(fā)過程緩慢而昂貴。為應(yīng)對多組元合金成分設(shè)計(jì)的挑戰(zhàn),我們發(fā)展了高通量實(shí)驗(yàn)(HTE)結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)(ML)的研發(fā)方法加速合金成分優(yōu)化,并將THE-ML方法用于發(fā)展新型非等摩爾比硬質(zhì)高熵合金(HEA)Co_xCr_yTi_zMo_u W_v。我們設(shè)計(jì)研發(fā)了系列高通量合金制備設(shè)備,包含了從原料配置用的多工位粉料分配系統(tǒng)到合金化用的多工位自動電弧熔煉系統(tǒng)以及后續(xù)的金相樣品制備設(shè)備。我們使用高通量實(shí)驗(yàn)設(shè)備分兩步制備潛在成分空間中約1/28的合金樣本,期間利用機(jī)器學(xué)習(xí)方法指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)。首先,我們單獨(dú)調(diào)整難熔合金元素W或Mo成分,以及通過相結(jié)構(gòu)的特征描述因子選定成分,共計(jì)制備111個(gè)合金樣品。通過三種機(jī)器學(xué)習(xí)算法與四種特征描述因子組合構(gòu)建12個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)方法和120個(gè)機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行多方法和多模型統(tǒng)計(jì)預(yù)測。第二步高通量實(shí)驗(yàn)針對初始的機(jī)器學(xué)習(xí)模型按照硬度區(qū)間預(yù)測選擇的27個(gè)合金成分進(jìn)行。最終的機(jī)器學(xué)習(xí)模型構(gòu)建使用了全部138個(gè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)...

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1合金混合熵隨合金主元數(shù)N變化的曲線圖

碩士學(xué)術(shù)論文P而不是非晶相[10-13]。隨著研究的深入，葉均蔚[4]于2004年正一概念。此后高熵合金成為多元合金的科研熱點(diǎn)。合金四大效應(yīng)傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)理念導(dǎo)致高熵合金具有四種效應(yīng)[14]，分別是上的高熵效應(yīng)(混合熵)：=(∑1),....

圖1.2合金XRD衍射圖隨主元數(shù)增加[15]

圖1.2合金XRD衍射圖隨主元數(shù)增加[15]的晶格畸變效應(yīng)：熵效應(yīng)，合金的固溶體相無論是BCC、FCC、HCP還是其他一種單相[16]，因此合金體系的基體相中的每個(gè)原子都被不同原子尺寸的差異外，相鄰原子之間的非對稱性、鍵能以及對應(yīng)傾向差異都將引起較傳統(tǒng)合金更嚴(yán)重的晶格....

圖1.3嚴(yán)重扭曲的晶格與位錯(cuò)、電子、聲子和X射線束的各種相互作用[14]

圖1.2合金XRD衍射圖隨主元數(shù)增加[15]的晶格畸變效應(yīng)：熵效應(yīng)，合金的固溶體相無論是BCC、FCC、HCP還是其他一種單相[16]，因此合金體系的基體相中的每個(gè)原子都被不同原子尺寸的差異外，相鄰原子之間的非對稱性、鍵能以及對應(yīng)傾向差異都將引起較傳統(tǒng)合金更嚴(yán)重的晶格....

圖1.4不同溫度下Nb25Mo25Ta25W25和V20Nb20Mo20Ta20W20以及Inconel718和Haynes230的屈服強(qiáng)度[24]

性能上的“雞尾酒”效應(yīng)：“雞尾酒效應(yīng)”是由Prof.S.Ranganathan[21]最早提出的，用以表述不同間的協(xié)同作用。對于不同成分與工藝制備的高熵合金可能是單相、雙相、者更多相的復(fù)雜結(jié)構(gòu)。各組成相與合金整體性能受到晶粒形貌、晶粒尺寸、相界等各種基礎(chǔ)性質(zhì)的影響，同時(shí)每個(gè)相又....

本文編號：3962965