Исследования структуры и распределения химических элементов в литых высокоэнтропийных сплавах системы Al$_{x}$FeNiCoCuCr

В. М. Надутов, С. Ю. Макаренко, П. Ю. Волосевич, В. П. Залуцкий

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 10.04.2014. Скачать: PDF

Приведены результаты изучения структуры и распределения химических элементов в высокоэнтропийных сплавах (ВЭС) системы Al$_{x}$FeNiCoCuCr (х = 1, 1,5, 1,8) в литом состоянии. Исследования выполнены методами рентгеноструктурного, металлографического и электронно-микроскопического анализов с использованием энергодисперсионного анализа элементов. Механические свойства определяли измерением твёрдости и микротвёрдости. Установлено, что ВЭС содержат ОЦК- и ГЦК-фазы, причём сплав с эквиатомным составом содержит две ГЦК-фазы с повышенным содержанием меди, отличающиеся параметром кристаллической решётки. Обнаружено неоднородное распределение атомов Cu между дендритами и остальными фазами при относительно однородном распределении других химических элементов. Показано, что формирование структуры в разных зонах по сечению слитка и её переход от зёренной к дендритной зависят от скорости охлаждения слитка, определяемой степенью удаления от контактирующей с подиной поверхности. Выявлено, что в ВЭС дисперсность структурных элементов увеличивается с ростом содержания алюминия. Показано, что в обеднённом по меди твёрдом растворе (внутри зёрен и дендритов) при охлаждении происходит распад с образованием упорядоченных дисперсных выделений пластинчатой формы.

Ключевые слова: структура, твёрдость, дендриты, высокоэнтропийный сплав, электронная микроскопия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i10/1327.html

PACS: 61.05.cp, 62.20.Qp, 64.70.kd, 64.75.Nx, 68.35.Dv, 68.37.Hk, 68.70.+w


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. J.-W. Yeh, S.-K. Chen, S.-J. Lin, J.-Y. Gan, T.-S. Chin, T.-T. Shun, C.-H. Tsau, and S.-Y. Chang, Adv. Eng. Mater., 6: 299 (2004). Crossref
  2. Ch.-J. Tong, Yu-L. Chen, S.-K. Chen, J. W. Yeh, T.-T. Shun, Ch.-H. Tsau, S.-J.Lin, and Sh.-Yu Chang, Metall. Mater. Trans. A, 36: 881 (2005). Crossref
  3. Ch.-Ch. Tung, J.-W. Yeh, T.-Т. Shun, S.-K. Chen, Yu.-Sh. Huang, and H.-Ch. Chen, Mater. Lett., 61: 1 (2007). Crossref
  4. S. Singh, N. Wanderka, B. S. Murty, U. Glatzel, and J. Banhart, Acta Mater., 59: 182 (2011). Crossref
  5. М. В. Ивченко, В. Г. Пушин, А. Н. Уксусников, N. Wanderka, Физ. мет. металловед., 114, № 6: 561 (2013). Crossref
  6. М. В. Ивченко, В. Г. Пушин, А. Н. Уксусников, N. Wanderka, Н. И. Коуров, Физ. мет. металловед., 114, № 6: 549 (2013). Crossref
  7. Измерение микротвёрдости вдавливанием алмазными наконечниками: ГОСТ 9450-76 (Москва: Издательство стандартов: 1993).
  8. А. Е. Вол, Строение и свойства двойных металлических систем (Москва: Государственное издательство физико-математической литературы: 1959), т. 1.
  9. М. Е. Дриц, Н. Р. Бочвар, Л. С. Гузей, Двойные и многокомпонентные системы на основе меди: Справочник (Москва: Наука: 1979).
  10. Ch.-J. Tong, Yu-L. Chen, S.-K. Chen, J.-W. Yeh, T.-T. Shun, Ch.-H. Tsau, Su-J. Lin, and Sh.-Yu Chang, Metall. Mater. Trans. A, 36: 1263 (2005). Crossref
  11. J.-M. Wu, Su-J. Lin, J.-W. Yeh, S.-K. Chen, Yu.-Sh. Huang, and H.-Ch. Chen, Wear, 261: 513 (2006). Crossref