고강도 연성 FeNiCoAlTa 합금 기계학습 설계

수세기 동안 강하면서도 연성 있는 합금 개발이 지속되어 왔으나, 기존 합금들은 실온에서 2 GPa 항복 강도에 도달하면서 우수한 인장 연성을 동시에 갖추기 어려웠습니다. 특히, 초고강도강은 높은 강도에도 불구하고 소성 불안정성으로 인해 응력-변형률 곡선에서 불균일 변형을 보였습니다. 본 연구에서는 도메인 지식 기반 기계 학습을 활용하여 Fe35Ni29Co21Al12Ta3 조성을 갖는 다주성분 합금을 설계했습니다. 이 합금은 전례 없는 수준의 고강도와 연성을 동시에 달성할 수 있도록 가공되었습니다. 그 결과, 1.8 GPa의 항복 강도와 25%의 진정한 균일 연신율을 동시에 확보했습니다. 이러한 시너지는 코히어런트 L12 나노 석출물과 인코히어런트 B2 미세 입자의 이례적으로 큰 부피 분율을 통해 미세구조적 이질성을 극대화하여 강화 효과를 얻었습니다. 특히, 화학적 규칙화 에너지가 감소된 다성분 B2 미세 입자는 변형 가능한 상으로, 내부에 전위를 축적하여 높은 가공 경화율을 유지하고 균일 연신율을 연장하는 데 기여합니다. 이 기계 학습 기반의 새로운 다주성분 합금군은 고강도와 연성을 동시에 달성하는 혁신적인 소재 설계 방향을 제시합니다.