Вплив Ni на фазовий склад, мікроструктуру та механічні властивості системи високоентропійних сплавів AlCrCoCuFeNiх (x = 0; 0,5; 1; 2; 3)

Досліджено фазовий склад, мікроструктуру та механічні властивості системи високоентропійних сплавів AlCrCoCuFeNiх (де х = 0; 0,5; 1; 2 і 3), отриманих методом вакуумно-дугової плавки. На основі рентгеноструктурного аналізу визначено фазовий склад сплавів залежно від зміни вмісту нікелю. Встановлено, що зі збільшенням вмісту нікелю фазовий склад сплавів змінюється від двофазного (суміш В2  ГЦК твердих розчинів) до однофазного (ГЦК твердий розчин). Кількість фази на основі ОЦК твердого розчину зі збільшенням вмісту нікелю зменшується, а кількість фази на основі ГЦК твердого розчину, відповідно, збільшується. Також зі збільшенням вмісту нікелю спостерігається зменшення періоду ґратки ГЦК твердого розчину. За допомогою растрової електронної мікроскопії досліджено мікроструктуру сплавів і встановлено хімічний склад дендритної та міждендритної областей. Міждендритна область залежно від вмісту Ni має високий вміст Cu. Така збагачена Cu-фаза має структуру на основі ГЦК твердого розчину, а збіднена Cu-фаза – структуру на основі ОЦК твердого розчину. Максимальна мікротвердість фіксується у сплаві, який не містить нікелю.

Рік видання: 
2014
Номер: 
2
УДК: 
621.315.615.2
С. 46–52., Табл. 4. Бібліогр.: 17 назв.
Література: 

1. Y.P. Wang et al., “Microstructure and compressive properties of AlCrFeCoNi high entropy alloy,” Mat. Sci. and Eng. A 491, pp. 154—158, 2008.
2. F.J. Wang and Y. Zhang, “Effect of Co Addition on Crystal Structure and Mechanical Properties of Ti0.5CrFeNiAlCo High entropy alloy,” J. Mater. Sci. Eng. A 496, рp. 214— 216, 2008.
3. Ch. Zhang et al., “Computational Thermodynamics Aided High-Entropy Alloy Design,” JOM, vol. 64, No. 7, рp. 839—845, 2012.
4. J.W. Yeh, “Recent progress in high-entropy alloys,” Ann. Chim. Sci. Mat., vol. 31, pp. 633—648, 2006.
5. W.-Y. Tang et al., “Microstructure and Mechanical Performance of Brand-New Al0.3CrFe1.5MnNi0.5 High-Entropy Alloys,” Advanced Engineering Materials, vol. 11, No. 10, рp.788—794, 2009.
6. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Крапивка Н.А. и др. Механические свойства литых многокомпонентных сплавов при высоких температурах // Сов. пробл. физич. материаловед. — 2008. — Вып. 17. — С. 126—139.
7. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Крапивка Н.А. и др. Механические свойства многокомпонентного титанового сплава // Пробл. прочности. — 2010. — № 5. — С. 178—189.
8. Горбань В.Ф., Назаренко В.А., Даниленко Н.И. и др. Влияние деформирования на фазовый состав и физико-механические свойства высокоэнтропийных сплавов // Деформация и разрушение материалов. — 2013. — № 9. — С. 2—6.
9. Фирстов С. А., Рогуль Т. Г., Крапивка Н. А. и др. Влияние скорости кристаллизации на структуру, фазовый состав и твердость высокоэнтропийного сплава AlTiVCrNbMo // Деформация и разрушение материалов. — 2013. — № 10. — С. 8—15.
10. W.A. Dollase, “Correction of intensities for preferred orientation of the March model,” J. Appl. Cryst, vol. 19, pр. 267—272, 1986.
11. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Печковский Э.П. и др. Связь прочностных характеристик материалов с показателями автоматического индентирования // Материаловед. — 2007. — № 11. — С. 26—31.
12. S. Singh et al., “Decomposition in multi-component AlCoCrCuFeNi high-entropy alloy,” Acta Materialia, vol. 59, pр. 182—190, 2011. 13. Шульце Г. Металлофизика: Пер. с нем. — М: Мир, 1971. — 504 с.
14. Физические величины: Справочник / Под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. — М.: Энергоатомиздат. — 1991. — 1232 с.
15. Барабаш О.М., Коваль Ю.Н. Структура и свойства металлов и сплавов: Справочник. Кристаллическая структура металлов и сплавов. — К.: Наук. думка. — 1986. — 598 с.
16. Kuznetsov A.V. et al., “Tensile properties of an AlCrCuNiFeCo high-entropy alloy in as-cast and wrought conditions,” Materials Sci. and Eng., A 533, pр. 107—118, 2012.
17. Фирстов С.А., Горбань В.Ф., Крапивка Н.А., Печковский Э.П. Новый класс материалов — высокоэнтропийные сплавы и покрытия // Вестник ТГУ. — 18, вып. 4. — С. 1938—1940, 2013.

Список літератури у транслітерації: 

1. Y.P. Wang et al., “Microstructure and compressive properties of AlCrFeCoNi high entropy alloy,” Mat. Sci. and Eng. A 491, pp. 154–158, 2008.
2. F.J. Wang and Y. Zhang, “Effect of Co Addition on Crystal Structure and Mechanical Properties of Ti0.5CrFeNiAlCo High entropy alloy,” J. Mater. Sci. Eng. A 496, рp. 214–216, 2008.
3. Ch. Zhang et al., “Computational Thermodynamics Aided High-Entropy Alloy Design,” JOM, vol. 64, No. 7, рp. 839–845, 2012.
4. J.W. Yeh, “Recent progress in high-entropy alloys,” Ann. Chim. Sci. Mat., vol. 31, pp. 633–648, 2006.
5. W.-Y. Tang et al., “Microstructure and Mechanical Performance of Brand-New Al0.3CrFe1.5MnNi0.5 High-Entropy Alloys,” Advanced Engineering Materials, vol. 11, No. 10, рp.788–794, 2009.
6. Firstov S.A., Gorban' V.F., Krapivka N.A. i dr. Mekhanicheskie svoĭstva litykh mnogokomponentnykh splavov pri vysokikh temperaturakh // Sov. probl. fizich. materialoved. – 2008. – Vyp. 17. – S. 126–139.
7. Firstov S.A., Gorban' V.F., Krapivka N.A. i dr. Mekhanicheskie svoĭstva mnogokomponentnogo titanovogo splava // Probl. prochnosti. – 2010. – # 5. – S. 178–189.
8. Gorban' V.F., Nazarenko V.A., Danilenko N.I. i dr. Vlii͡anie deformirovanii͡a na fazovyĭ sostav i fiziko-mekhanicheskie svoĭstva vysokoėntropiĭnykh spla¬vov // Deformat͡sii͡a i razrushenie materialov. – 2013. – # 9. – S. 2–6.
9. Firstov S. A., Rogul' T. G., Krapivka N. A. i dr. Vlii͡a¬nie skorosti kristallizat͡sii na strukturu, fazovyĭ sostav i tverdost' vysokoėntropiĭnogo splava AlTiVCrNbMo // Deformat͡sii͡a i razrushenie materialov. – 2013. – # 10. – С. 8–15.
10. W.A. Dollase, “Correction of intensities for preferred orientation of the March model,” J. Appl. Cryst, vol. 19, pр. 267–272, 1986.
11. Firstov S.A., Gorban' V.F., Pechkovskiĭ Ė.P. i dr. Svi͡az' prochnostnykh kharakteristik materialov s pokazateli͡ami avtomaticheskogo indentirovanii͡a // Materialoved. – 2007. – # 11. – S. 26–31.
12. S. Singh et al., “Decomposition in multi-component AlCoCrCuFeNi high-entropy alloy,” Acta Materialia, vol. 59, pр. 182–190, 2011.
13. Shul't͡se G. Metallofizika: Per. s nem. – M: Mir, 1971. – 504 s.
14. Fizicheskie velichiny: Spravochnik / Pod red. I.S. Gri¬gor'eva, E.Z. Meĭlikhova. – M.: Ėnergoatomizdat. – 1991. – 1232 с.
15. Barabash O.M., Koval' I͡U.N. Struktura i svoĭstva metallov i splavov: Spravochnik. Kristallicheskai͡a struktura metallov i splavov. – K.: Nauk. dumka. – 1986. – 598 s.
16. Kuznetsov A.V. et al., “Tensile properties of an AlCrCuNiFeCo high-entropy alloy in as-cast and wrought conditions,” Materials Sci. and Eng., A 533, pр. 107–118, 2012.
17. Firstov S.A., Gorban' V.F., Krapivka N.A., Pechkovskiĭ Ė.P. Novyĭ klass materialov – vysokoėntropiĭnye splavy i pokrytii͡a // Vestnik TGU. – 18, vyp. 4. – S. 1938–1940, 2013.

Текст статтіРозмір
2014-2-7.pdf863.29 КБ