Publicación: Comportamento mecânico da liga de alta entropia Hf-Nb-Ta-Zr por dinâmica molecular
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2022
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Editor
['Universidad Nacional de Educación a Distancia (España)', 'Universidad Politécnica de Madrid. Departamento de Ingeniería Mecánica']
Resumen
As ligas de alta entropia já demonstraram possuir propriedades excepcionais, superando àquelas das ligas convencionais. Entretanto, devido ao elevado número de combinações possíveis, apenas poucas composições foram investigadas e, mesmo para estas, há uma enorme lacuna na literatura acerca de suas propriedades mecânicas. Neste trabalho, é investigado o comportamento mecânico de uma liga de alta entropia sintetizada recentemente, a Hf-Nb-Ta-Zr, por meio de simulações de dinâmica molecular usando testes de nanoindentação com diferentes tamanhos de indentador, velocidades de penetração e temperaturas. Os resultados evidenciam a nucleação de discordâncias e elevados valores de dureza. A morfologia nas áreas próximas à depressão apresenta geometria complexa, podendo repercutir nas análises. O tamanho do indentador possui uma relação direta com o módulo elástico e inversa com a dureza. A taxa de penetração, por sua vez, impacta de forma significativa a força de penetração, evidenciando a alta sensibilidade à taxa de deformação da liga.
High-entropy alloys have already been shown to possess exceptional properties, surpassing those of conventional alloys. However, due to many possible combinations, only short compositions have been made, and even for these, there is a considerable gap in the literature about their mechanical properties. In this work, the mechanical behavior of a recently synthesized high-entropy alloy, the Hf-Nb-Ta-Zr, is investigated by molecular dynamics simulations using nanoindentation tests with different indenter sizes, penetration velocities, and temperatures. The results show the nucleation of dislocations and high hardness values. The morphology in the areas near the depression presents complex geometry, which can impact the analysis. The size of the indenter has a direct relationship with the elastic modulus and an inverse relationship with the hardness. The penetration rate, in turn, significantly impacts the penetration force, evidencing the alloy’s high strain rate sensitivity.
High-entropy alloys have already been shown to possess exceptional properties, surpassing those of conventional alloys. However, due to many possible combinations, only short compositions have been made, and even for these, there is a considerable gap in the literature about their mechanical properties. In this work, the mechanical behavior of a recently synthesized high-entropy alloy, the Hf-Nb-Ta-Zr, is investigated by molecular dynamics simulations using nanoindentation tests with different indenter sizes, penetration velocities, and temperatures. The results show the nucleation of dislocations and high hardness values. The morphology in the areas near the depression presents complex geometry, which can impact the analysis. The size of the indenter has a direct relationship with the elastic modulus and an inverse relationship with the hardness. The penetration rate, in turn, significantly impacts the penetration force, evidencing the alloy’s high strain rate sensitivity.
Descripción
Categorías UNESCO
Palabras clave
ligas de alta entropia, dinâmica molecular, nanoindentação, Hf-Nb-Ta-Zr
Citación
Centro
Facultades y escuelas::E.T.S. de Ingenieros Industriales
Departamento
Mecánica