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Accès ouvert déclaré 2026 article

Vanadium-mediated lattice distortion engineering for strength–ductility synergy in Al–Nb–Ti–Zr–V refractory multi-principal element alloys

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Le résumé fourni par la source

Refractory multi-principal element alloys (RMPEAs) exhibit significant potential for applications in aerospace, nuclear energy, and petrochemical industries due to their outstanding high-temperature strength, wear resistance, radiation resistance, and thermal stability. However, achieving an optimal balance between strength and ductility through compositional design remains a critical challenge for this class of materials. In this study, a series Al 2.5 Nb 17.5 Ti 50 Zr 30- x V x ( x =0, 10, 20, 30 at.%) alloys were designed and fabricated using a combination of experimental techniques and first-principles calculations. The effects of vanadium (V) substitution for zirconium (Zr) on microstructural evolution, mechanical properties, and electronic structure were systematically studied to uncover the microscopic mechanisms by which V alters the strength-ductility balance through lattice distortion. Experimental results showed that all alloys maintained a single-phase BCC solid solution structure, with cold rolling at room temperature achieving more than 80% deformation. Appropriate V substitution for Zr modulated lattice distortion and solid solution strengthening, leading to an increase in yield strength from 633 MPa to 719 MPa, while maintaining excellent room-temperature ductility (fracture elongation > 20%). First-principles calculations confirmed that V substitution for Zr reduces lattice distortion and improves the elastic modulus of the alloys. The V-regulation strategy proposed in this work provides a theoretical foundation for the synergistic optimization of strength and ductility in RMPEAs.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Vanadium-mediated lattice distortion engineering for strength–ductility synergy in Al–Nb–Ti–Zr–V refractory multi-principal element alloys
Date Crossref
01/03/2026
Éditeur
Elsevier BV
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Les institutions déclarées

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