Исследование эволюции структуры высокоэнтропийного сплава Al20Ni20Co20Fe20Cr20 под действием высоких давления и температуры

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Методами электронной микроскопии и рентгеновской дифракции выполнены исследования структуры высокоэнтропийного субмикрокристаллического AlNiCoFeCr сплава эквиатомного состава, полученного методом дуговой плавки. Сплав состоит из твердого раствора замещения с упаковкой компонентов, соответствующей структуре, на основе искаженной объемно-центрированной кубической решетки типа B2, средний размер зерен этой фазы составил 120 нм. Исследована стабильность сплава при повышении температуры. При нагреве сплава до 1650°C и последующем затвердевании в структуре отмечено увеличение размера зерна фазы В2 и выделение по границам зерен нескольких фаз с различной морфологией. Исследовано влияние высокого давления на структуру сплава после закалки из жидкой фазы. Структура образца, полученного при затвердевании после нагрева до 1650°C под давлением 5 ГПа, отлична от структуры сплава, полученного при температуре 1650°C методом дуговой плавки. В сплаве формируется смесь фаз типов A1 (объемно-центрированная кубическая) и А2 (гранецентрированная кубическая). Сплав обладает высокой твердостью, значение которой в зависимости от выбранных условий получения варьируется от 4.8 до 5.5 ГПа.

Об авторах

С. Г. Меньшикова

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: svetlmensh@mail.ru
Россия, Ижевск

Список литературы

  1. Lim X. // Nature. 2016. V. 533. № 7603. P. 306. https://www.doi.org/10.1038/533306a
  2. Li Z., Pradeep K.G., Deng Y., Raabe D., Tasan C.C. // Nature. 2016. V. 534. № 7606. P. 227. https://www.doi.org/10.1038/nature17981
  3. Shaysultanov D., Stepanov N., Malopheyev S., Vysotskiy I., Sanin V., Mironov S., Kaibyshev R., Salishchev G., Zherebtsov S. // Materials Characterization. 2018. V. 145. P. 353. https://www.doi.org/10.1016/j.matchar.2018.08.063
  4. Su Y., Luo S., Wang Z. // J. Alloys Compd. 2020. V. 842. P. 155823. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.155823
  5. Shen Q., Kong X., Chen X. // J. Mater. Sci. Technol. 2021. V. 74. P. 136. https://www.doi.org/10.1016/j.jmst.2020.10.037
  6. Sistla H.R., Newkirk J.W., Liou F.F. // Mater. Design. 2015. V. 81. P. 113. https://www.doi.org/10.1016/J.MATDES.2015.05.027
  7. Gali A., George E.P. // Intermetallics. 2013. V. 39. P. 74. https://www.doi.org/10.1016/j.intermet.2013.03.018
  8. Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. // Mater. Sci. Engineer. A. 2004. V. 375. P. 213. https://www.doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.257
  9. Senkov O.N., Senkova S.V., Woodward C., Miracle D.B. // Acta Materialia. 2013. V. 61. № 5. P. 61. https://www.doi.org/10.1016/J.ACTAMAT. 2012.11.032
  10. Senkov O.N., Wilks G.B., Scott J.M., Miracle D.B. // Intermetallics. 2011. V. 19. P. 698. https://www.doi.org/10.1016/j.intermet.2011.01.004
  11. Zhang R., Zhao Sh., Ding J., Chong Y., Jia T., Ophus C., Asta M., Ritchie R.O., Minor A.M. // Nature. 2020. V. 581. № 21. Р. 283. https://www.doi.org/10.1038/s41586-020-2275-z
  12. Шмидт О.Ю. // Литейное производство. Большая советская энциклопедия: в 66 т. (65 т. и 1 доп.). М.: Наука, 1926–1947.
  13. Иванов Ю.Ф., Осинцев К.А., Громов В.Е., Коновалов С.В., Панченко И.А. // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 5. № 1. С. 68. https://www.doi.org/10.17073/0368-0797-2021-1-68-74
  14. Singh S., Wanderka N., Murty B.S., Glatzel U., Banhart J. // Acta Materialia. 2011. V. 59. P. 182. https://www.doi.org/10.1016/j.actamat.2010.09.023
  15. Ren B., Liu Z.X., Li D.M., Shi L., Cai B., Wang M.X. // J. Alloys Compd. 2010. V. 493. P. 148. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.12.183
  16. Азаренков Н.А., Береснев В.М., Погребняк А.Д., Маликов Л.В., Турбин П.В. // Наноматериалы, нанопокрытия, нанотехнологии: Учебное пособие. Харьков: ХНУ имени В.Н. Каразина, 2009. 209 с.
  17. Suryanarayana C., Ivanov E., Boldyrev V.V. // Mater. Sci. Engineer. A. 2001. V. 304. Р. 151. https://www.doi.org/10.1016/s0921-5093(00)01465-9
  18. Hsu C.Y., Yeh J.W., Chen S.K. and Shun T.T. // Metall. Mater. Trans. A. 2004. V. 35. P. 1465. https://www.doi.org/10.1007/s11661-004-0254-x
  19. Godlewska E.M., Mitoraj-Królikowska M., Czerski J. Jawańska M., Gein S., Hecht U. // Front. Mater. 2020. V. 7. P. 566336. https://www.doi.org/10.3389/fmats.2020.5663369
  20. Zhang Y., Zuo T., Tang Z., Gao M.C., Dahmen K.A., Liaw P.K., Lu Z.P. // Prog. Mater. Sci. 2014. V. 61. P. 1. https://www.doi.org/org/10.1016/j.pmatsci.2013.10.001
  21. Uporov S.A., Ryltsev R.E., Bykov V.A., Estemirova S. Kh., Zamyatin D.A. // J. Alloys Compd. 2020. V. 820. P. 153228. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2019.15322810
  22. Боровинская И., Громов А., Левашов Е. // Краткая энциклопедия самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. История, теория, технология и продукты. Elsevier Science, 2017.
  23. Menshikova S.G., Chtchelkatchev N.M., Brazhkin V.V. // Materialia. 2023. V. 28. P. 101713. https://www.doi.org/10.1016/j.mtla.2023.101713
  24. Гинзбург В.Л. // УФН. 1969. T. 97. № 4. C. 601. https://doi.org/10.3367/UFNr.0097.196904b.0601
  25. Гринкевич В.А., Шевченко Т.Н., Краев М.В., Краева В.С., Бондарев С.В. // Обработка материалов давлением. 2013. № 4. С. 79.
  26. Ситникова В.Е., Пономарева А.А., Успенская М.В. // Методы термического анализа. Практикум. Спб: Униветситет ИТМО, 2021. 152 с.
  27. Бражкин В.В. Влияние высокого давления на затвердевание металлических расплавов (Pb, In, Cu, двойные сплавы на основе меди): Дис. … канд. физико-математических наук: 01.04.07. Москва: МФТИ, 1987. 150 с.
  28. Векилова Г.В., Иванов А.Н., Ягодкин Ю.Д. Дифракционные и микроскопические методы и приборы для анализа наночастиц и наноматериалов: учебное пособие. М.: Издательский Дом МИСиС, 2009. 145 c.
  29. Плюснин О., Петрова Г., Таланцева О., Плотников А., Чалов Д. // Справочник по металлопрокату, 2012. 191 с.
  30. Лякишев Н.П. // Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. Т. 1. М.: Машиностроение, 1996. 992 с.
  31. Шайсултанов Д.Г. Структура и механические свойства высокоэнтропийных сплавов системы CoCrFeNiX (Х = Mn, V, Mn и V, Al и Cu): Дис. … канд. технических наук: 05.16.01. Белгород: НИУ БелГУ, 2015.142 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2024