Вплив швидкості охолодження на фазовий склад та властивості багатокомпонентних сплавів AlCoCrFeNiV з додаванням Mn та Si
Ключові слова:
багатокомпонентний високоентропійний сплав, структура, мікротвердість, гартування з розплавуАнотація
Мета. Дана стаття присвячена вивченню механічних властивостей і структури багатокомпонентних високоентропійних сплавів системи AlCoCrFeNiV з додаванням Mn і Si у литому та загартованому стані. Дизайн / Метод / Підхід. Литі злитки багатокомпонентних зразків AlCoCrFeMnNiSiV готували в печі Таммана в атмосфері аргону. Плівки сплаву були виготовлені за допомогою добре відомої техніки загартування бризками. Швидкість охолодження, оцінена на основі товщини плівки, становила ~106 К/с. Результати. Встановлено, що литі сплави мають багатофазну структуру, яка включає тверді розчини з ОЦК-ґраткою та впорядковані тверді розчини структурного типу В2, тоді як швидкозагартовані сплави містять лише невпорядковані ОЦК-тверді розчини. Показано, що підвищення рівня мікронапружень і щільності дислокацій при швидкому затвердінні сприяє покращенню механічних властивостей досліджуваних сплавів. Підвищені характеристики міцності зумовлені значним спотворенням кристалічної решітки, викликаним різницею атомних радіусів елементів. Теоретичне значення. Це дослідження сприяє теоретичному розумінню високоентропійних сплавів, пояснюючи взаємозв’язок між швидкостями охолодження та результуючими фазовими структурами та механічними властивостями. Практичне значення. Зі збільшенням швидкості охолодження зростає щільність дислокацій, рівень мікродеформацій і мікротвердість багатокомпонентних сплавів AlCoCrFeMnNiSiV. Оригінальність / Цінність. Це дослідження дає нові знання про фазовий склад і механічні властивості багатокомпонентних сплавів із різними швидкостями охолодження. Дослідження підкреслює чіткі структурні відмінності між литими та загартованими сплавами. Обмеження дослідження / майбутні дослідження. Поточне дослідження обмежене обсягом досліджуваних швидкостей охолодження та складів сплавів. Майбутні дослідження можуть вивчити ширший діапазон швидкостей охолодження та додаткових легуючих елементів. для подальшого розуміння їх впливу на фазовий склад і властивості високоентропійних сплавів. Тип статті. Прикладні дослідження.
Завантажити
Посилання
Bashev, V. F., Kushnerov, O. I., & Ryabtsev, S. I. (2023). Structure and properties of CoCrFeNiMnBe high-entropy alloy films obtained by melt quenching. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 765(1), 145–153. https://doi.org/10.1080/15421406.2023.2215125
Brechtl, J., & Liaw, P. K. (2021). High-Entropy Materials: Theory, Experiments, and Applications. Springer International Publishing. https://doi.org/10.1007/978-3-030-77641-1
Dufanets, M., Sklyarchuk, V., Plevachuk, Y., Kulyk, Y., & Mudry, S. (2020). The Structural and Thermodynamic Analysis of Phase Formation Processes in Equiatomic AlCoCuFeNiCr High-Entropy Alloys. Journal of Materials Engineering and Performance, 29(11), 7321–7327. https://doi.org/10.1007/s11665-020-05250-6
Firstov, G. S., Koval, Y. M., Filatova, V. S., Odnosum, V. V., Gerstein, G., & Maier, H. J. (2023). Development of high-entropy shape-memory alloys: structure and properties. Progress in Physics of Metals, 24(4), 819–837. https://doi.org/10.15407/UFM.24.04.819
Girzhon, V., Yemelianchenko, V., & Smolyakov, O. (2023). High entropy coating from AlCoCrCuFeNi alloy, obtained by laser alloying. Acta Metallurgica Slovaca, 29(1), 44–49. https://doi.org/10.36547/ams.29.1.1710
Gorban, V. F., Firstov, S. O., Krapivka, M. O., Samelyuk, A. V., & Kurylenko, D. V. (2022). Influence of Various Factors on the Properties of Solid-Soluble High-Entropy Alloys Based on BCC and FCC Phases. Materials Science, 58(1), 135–140. https://doi.org/10.1007/S11003-022-00641-7
Gorban, V. F., Firstov, S. A., & Krapivka, M. O. (2023). The Influence of Different Factors on Physicomechanical Properties of High Entropy Alloys with fcc Lattice. Materials Science, 59(2), 145–151. https://doi.org/10.1007/S11003-024-00755-0
Karpov, S. (2024). Application of high-entropy alloys in hydrogen storage technology. Problems of Atomic Science and Technology, 2024(2), 48–61. https://doi.org/10.46813/2024-150-048
Krapivka, N. A., Firstov, S. A., Karpets, M. V, Myslivchenko, A. N., & Gorban’, V. F. (2015). Features of phase and structure formation in high-entropy alloys of the AlCrFeCoNiCu x system (x = 0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0). The Physics of Metals and Metallography, 116(5), 467–474. https://doi.org/10.1134/S0031918X15030084
Kushnerov, O. I., Bashev, V. F., & Ryabtsev, S. I. (2021). Structure and Properties of Nanostructured Metallic Glass of the Fe–B–Co–Nb–Ni–Si High-Entropy Alloy System. Springer Proceedings in Physics, 246, 557–567. https://doi.org/10.1007/978-3-030-51905-6_38
Kushnerov, O. I., Ryabtsev, S. I., & Bashev, V. F. (2023). Metastable states and physical properties of Co-Cr-Fe-Mn-Ni high-entropy alloy thin films. Molecular Crystals and Liquid Crystals, 750(1), 135–143. https://doi.org/10.1080/15421406.2022.2073043
Miracle, D. B., & Senkov, O. N. (2017). A critical review of high entropy alloys and related concepts. Acta Materialia, 122, 448–511. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2016.08.081
Polonskyy, V. A., Kushnerov, O. I., Bashev, V. F., & Ryabtsev, S. I. (2024). The influence of the cooling rate on the structure and corrosion properties of the multicomponent high-entropy alloy CoCrFeMnNiBe. Physics and Chemistry of Solid State, 25(3), 506–512. https://doi.org/10.15330/pcss.25.3.506-512
Singh, A., Kumari, P., Sahoo, S. K., & Shahi, R. R. (2024). Studies on hydrogen storage properties of TiVFeNi, (TiVFeNi)95Zr5 and (TiVFeNi)90Zr10 high entropy alloys. International Journal of Hydrogen Energy. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2024.09.064
Takeuchi, A., & Inoue, A. (2005). Classification of Bulk Metallic Glasses by Atomic Size Difference, Heat of Mixing and Period of Constituent Elements and Its Application to Characterization of the Main Alloying Element. Materials Transactions, 46(12), 2817–2829. https://doi.org/10.2320/matertrans.46.2817
Zhou, Y., Xiang, H., & Dai, F.-Z. (2023). High‐Entropy Materials (1st ed.). Wiley. https://doi.org/10.1002/9783527837205
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Oleksandr Kushnerov, Valerii Bashev, Serhii Riabtsev (Author)
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Всі статті, опубліковані в журналі Challenges and Issues of Modern Science, ліцензовані за ліцензією Creative Commons Attribution 4.0 International (CC BY). Це означає, що ви можете:
- Поширювати, копіювати та передавати статтю
- Адаптувати, реміксувати та створювати похідні роботи на основі статті
за умови, що ви надаєте належне посилання на оригінальну роботу, вказуєте ім'я авторів, назву статті, журнал та наявність ліцензії CC BY. Будь-яке використання матеріалів не повинно припускати схвалення авторами або журналом використаного матеріалу.
