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摘要
采用第一性原理计算方法研究了不同Sc元素含量对新型TiZrHfNbScx难熔高熵合金的相结构、弹性常数和弹性性能的影响，该方法基于平面波赝势和密度泛函理论，采用虚拟晶体近似法建立固溶体结构模型。通过计算原子尺寸差异（δ）、价电子浓度（VEC）、原子分布情况（λ）等条件可知TiZrHfNbScx难熔高熵合金主要以单一的体心立方（bcc）无序固溶体结构为主。第一性原理计算结果表明，合金完全以金属键结合，具有良好的内在塑性，Sc元素的加入提高了TiZrHfNbScx高熵合金的结构不稳定性，合金结构更倾向于形成面心或密排六方的晶体结构；而且随着Sc元素含量的增加，TiZrHfNbScx难熔高熵合金的晶格常数逐渐增加，合金密度、杨氏模量（E）、体弹性模量（B）、剪切弹性模量（G）等降低，体弹模量和剪切模量的比值（B/G）、泊松比（ν）则呈现增加的趋势。因而随着Sc元素含量增加，合金的硬度降低，抗体积、剪切变形的能力减弱，合金的韧性逐渐增强，塑性变形能力提高。
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