AI计算模拟
AI-enriched COMPUTATIONAL SIMULATION
AI计算模拟
以AI、大数据分析及数字化工作流为基础的综合计算模拟解决方案


金属合金材料研究设计解决方案


MedeA是一个全功能材料设计及性质预测平台软件,其包含数据库、建模工具、多尺度计算引擎、多种理化性质预测工具等模块。

MedeA在金属合金中的应用:钢铁

氢对2205双相不锈钢钝化层及表面微观组织的影响



 


 

MedeA VASP优化奥氏体 (austenite) 和铁素体 (ferrite) 结构,得到能量最低体系结构,同时分析氢在奥氏体、铁素体中扩散位置。

MedeA VASP + MedeA TSS分析氢在铁素体及奥氏体中扩散路径。在铁素体中,tetrahedral interstitial site (TIS)更稳定,扩散路径在两aTISs (T-T) 之间或经亚稳态OIS (T-O-T) 的TISs之间进行;奥氏体中,扩散路径则在两个octahedral interstitial site (OIS) 之间或经亚稳态TIS(O-T-OOIS扩散。

*参考文献:Applied Surface Science 554 (2021) 149597



MedeA在金属合金中的应用:高熵合金


热高熵合金HfNbTaTiZrHf0.5Nb0.5Ta0.5Ti1.5Zr力学、热力学性质研究



 


 

MedeA VASP计算HfNbTaTiZrHf0.5Nb0.5Ta0.5Ti1.5Zr两种RHEAs结构的晶格参数,与实验值一致。

MedeA MT计算HfNbTaTiZrHf0.5Nb0.5Ta0.5Ti1.5Zr热膨胀系数(αL)。两者在70K时,αL值基本相同;100K之后,αL值逐渐升高。说明Hf0.5Nb0.5Ta0.5Ti1.5Zr具有更好的耐热性能。

*参考文献:Materials Research Express 8 (2021) 096534


MedeA在金属合金中的应用:高温合金

成分对镍基高温合金弹性性质影响  

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MedeA SQS:创建NiCo 随机占位合金结构。

MedeA VASP:计算NiCo合金总能及电子性质,考察结构稳定性。

MedeA VASP + MedeA MT:预测不同NiCo合金力学性质,考察结构稳定性。

*参考文献:Chinese Physics B 29 (2020) 026102


MedeA在金属合金中的应用:金属纳米颗粒

非晶FePt纳米合金的尺寸稳定性和表面能

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MedeA Environment:创建FePt的合金模型。

MedeA LAMMPS:对合金结构进行分子动力学模拟得到平衡结构。在不同温度下作平衡模拟并计算了体积-温度曲线,推出玻璃化温度Tg=1050K,与实验值相近。同时,计算了不同温度下Fe-Fe、Fe-Pt与Pt-Pt原子的对共轭关联函数,表明合金在退火至室温下,依然存在中程序与近程序结构。

*参考文献:Journal ofAlloys and Compounds 788 (2019) 787




MedeA在金属合金中的应用:复合界面

纳米Al2O3与MoS2在Fe表面间的协调润滑效应


MedeA Environment:创建Al2O3和MoS2的纳米粒,并与Fe表面结合创建界面模型。

MedeA LAMMPS:通过分子动力学模拟,计算界面摩擦力以及刚性层上沿z方向的正应力随滑动距离的变化图。结果表明Al2O3纳米粒具有很高的硬度,在压力下很容易嵌入较软的Fe表面,从而增大摩擦力。

MedeA LAMMPS + MedeA Diffusion:计算了S与Al原子的均方位移MSD,发现S的扩散系数高于Al原子,表明二硫化钼具有更高的化学活性。二硫化钼与铁板接触区域的摩擦热积累显著促进了各种原子的扩散。

*参考文献:Journal of Materials Science 56 (2021) 9227


MedeA在金属合金中的应用:Heusler alloys

Inverse-Heusler-Ti2FeX(X=Si, Ge, Sn)结构、电子性质、磁性、力学及声子性质研究



 


MedeA VASP:优化合金结构并计算电子性质,发现此类合金均为半金属性(HM),具有导电性。

MedeA MT:计算各合金的弹性常数、模量和泊松比,发现所有合金均为韧性材料,具有延展性。

MedeA Phonon:计算各合金的声子频率,发现均为正值,说明热力学上稳定。

*参考文献:Materials Today Communications 26 (2021) 102036

MedeA在金属合金中的应用:其他金属合金

钛合金中omega弹性常数:对力学性质影响研究



 


MedeA VASP:优化Ti-X (X = W, Mo, V, Ta, and Nb)稳态结构,分析电子性质。

MedeA UNCLE:基于第一性原理给出Ti-X (X = W, Mo, V, Ta, and Nb) β-phase合金基态相图,获得Ti-X (X = W, Mo, V, Ta, and Nb)稳态结构。

MedeA MT:分析Ti-X (X = W, Mo, V, Ta, and Nb)二元合金力学性质,弹性常数(c11, c12, c13, c23)随β-stabilizer增加无明显变化;而c44和c66随β-stabilizer增加而降低。

*参考文献:Scientific Reports 11 (2021) 1