Структура ионно-плазменных покрытий из высокоэнтропийного сплава AlFeNiCoCuCr

В. М. Надутов, П. Ю. Волосевич, А. В. Прошак, В. Е. Панарин, Н. Е. Свавильный

Институт металлофизики им. Г.В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина

Получена: 22.03.2017; окончательный вариант - 20.10.2017. Скачать: PDF

В работе рассмотрено влияние скоростей нагрева и охлаждения материалов подложек из меди и нержавеющей стали на структуру ионно-плазменных покрытий, полученных методом КИБ — осаждения продуктов дугового распыления катода, изготовленного механическим способом из слитка высокоэнтропийного сплава AlCuCoFeNiCr эквиатомного состава. Структуру материала катода и покрытий исследовали с помощью оптической и электронной микроскопий, а также рентгеновской дифрактометрии. Установлено, что полученные покрытия, в отличие от структуры катода, не содержат дендритов, а представлены зёрнами различной дисперсности, что является результатом не только отличающихся температур нагрева подложек, но и скоростей охлаждения конденсированных на них продуктов. Показано, что покрытие, нанесённое на нержавеющую сталь, состоит из зон межкапельных пространств, имеющих наноразмерную структуру (2,5–15 нм) с ОЦК-кристаллической решёткой, и участков падения капель, имеющих зёренную структуру с размерами 15–50 нм, содержащую многочисленные дисперсные фазы различной степени совершенства. В покрытиях на меди обнаружены более крупные зёрна (150–350 нм) и значительно меньшее количество стабильных фаз с более совершенной структурой.

Ключевые слова: высокоэнтропийный сплав, ионно-плазменное покрытие, электронная микроскопия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i11/1525.html

PACS: 64.75.Nx, 68.35.Dv, 68.37.Hk, 68.55.Nq, 68.70.+w, 81.05.Bx, 81.15.Rs


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. S. Ranganathan, Current Science, 85, Iss. 10: 1404 (2003).
  2. 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
  3. Ch.-Ch. Tung, J.-W. Yeh, T.-T. Shun, S.-K. Chen, Yu.-Sh. Huang, and H.-Ch. Chen, Materials Letters, 61: 1 (2007). Crossref
  4. Ch.-J. Tong, Yu-L. Chen, J.-W. Yeh, S.-J. Lin, S.-K. Chen, T.-T. Shun, Ch.-H. Tsau, and Sh.-Yu Chang, Metallurgical and Materials Transactions A, 36: 881 (2005). Crossref
  5. S. Singh, N. Wanderka, B. S. Murty, U. Glatzel, and J. Banhart, Acta Materialia, 59: 182 (2011). Crossref
  6. M. V. Ivchenko, V. G. Pushin, and N. Wanderka, Technical Physics, 84: 57 (2014) (in Russian).
  7. M. V. Ivchenko, V. G. Pushin, A. N. Uksusnikov, and N. Wanderka, Fiz. Met. Metalloved., 114, No. 6: 549 (2013) (in Russian). Crossref
  8. 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, Metallurgical and Materials Transactions A, 36: 1263 (2005). Crossref
  9. J.-M. Wu, Su-J. Lin, J.-W. Yeh, S.-K. Chen, Yu.-Sh. Huang, and H.-Ch. Chen, Wear, 261: 513 (2006). Crossref
  10. Y. P. Wang, B. S. Li, and H. Z. Fu, Adv. Eng. Mater., 11, No. 8: 641 (2009). Crossref
  11. M. V. Ivchenko, V. G. Pushin, A. N. Uksusnikov, and N. Wanderka, Fiz. Met. Metalloved., 114, No. 6: 561 (2013) (in Russian). Crossref
  12. V. M. Nadutov, S. Yu. Makarenko, P. Yu. Volosevych, and V. P. Zalutskii, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 36, No. 10: 1327 (2014) (in Russian). Crossref
  13. S. Surinphong, Electromechanical Technician, 18: 197 (1998) (in Thai).
  14. G. F. Ivanovsky and V. I. Petrov, Ion-Plasma Treatment of Materials (Moscow: Radio i Svyaz’: 1986) (in Russian).
  15. R. A. Young, The Rietveld Method (Oxford: Oxford University Press: 1993).
  16. JCPDS-International Centre for Diffraction data 1997 (Al7Cu4Ni-280016; Cu9Al4-240003; Cr–Ni–Fe-180388, 351375; Al-040778; Cu-040836; Co-150806; Fe-060696; Ni-040850; Cr-060694; Al5Co2-031080; NiAl-441188; AlFe-330020).
  17. V. M. Nadutov, S. Yu. Makarenko, and P. Yu. Volosevich, Fiz. Met. Metalloved., 116, No. 5: 467 (2015) (in Russian). Crossref
  18. V. M. Nadutov, A. V. Proshak, S. Y. Makarenko, V. Y. Panarin, and M. Y. Svavil’nyj, Mater. Sci. Eng. Technol., 47, Iss. 2–3: 272 (2016).
  19. High-Entropy Alloys: Fundamentals and Applications (Eds. M. C. Gao, J.-W. Yeh, P. K. Liaw, and Y. Zhang) (Switzerland: Springer International Publishing: 2016). Crossref