Випуски МФіНТ »  Том 42, випуск 10

Термодинамічне прогнозування фазового складу високоентропійних стопів на основі перехідних металів

О. Б. Мельник, В. К. Сульженко, К. Г. Левчук

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 20.08.2020. Завантажити: PDF

Композиції з мінімальною вільною енергією Гіббса для однофазних і гетерофазних високоентропійних стопів (ВЕС), що містять Ni, Co, Fe, Cr, Cu, Al, Mn, Ti, Zr, V, одержані за допомогою розвинутого термодинамічного підходу. Спрогнозовано фазовий склад ряду еквіатомних ВЕС та описано вплив різних чинників на його формування. Одержано кореляцію розрахованих даних з експериментальними. Сформульовано критерії пошуку складів ВЕС, сприятливих для утворення як однофазних, так і багатофазних твердих розчинів.

Ключові слова: термодинамічне прогнозування, високоентропійні стопи, твердий розчин, інтерметалічні композити.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i10/1387.html

PACS: 05.10.Ln, 05.70.-a, 65.40.G-, 81.30.Bx, 81.30.Fb

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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. J.-W. Yeh, JOM, 65: 1759 (2013). Crossref
  3. Y. Zhang, T. T. Zuo, Z. Tang, M. C. Gao, K. A. Dahmen, P. K. Liaw, and Z. P. Lu, Prog. Mater. Sci., 61: 1 (2014). Crossref
  4. M. H. Tsai and J. W. Yeh, Mater. Res. Lett., 2: 107 (2014). Crossref
  5. D. B. Miracle and O. N. Senkov, Acta Mater., 122: 448 (2017). Crossref
  6. M. C. Gao, C. Zhang, P. Gao, F. Zhang, L. Z. Ouyang, M. Widom, and J. A. Hawk, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci., 21: 238 (2017). Crossref
  7. Y. Tan, J. Li, S. Tang, J. Wang, and H. Kou, J. Alloys Compd., 742: 430 (2018). Crossref
  8. F. Tian, L. K. Varga, N. Chen, L. Delczeg, and L. Vitos, Phys. Rev. B, 87: 075144 (2013). Crossref
  9. F. Tian, L. Delczeg, N. Chen, L. K. Varga, J. Shen, and L. Vitos, Phys. Rev. B, 88: 085128 (2013). Crossref
  10. Prashant Singh, A. V. Smirnov, and D. D. Johnson, Phys. Rev. B, 91, Iss. 22: 224204 (2015). Crossref
  11. D. Ma, B. Grabowski, F. Körmann, J. Neugebauer, and D. Raabe, Acta Mater., 100: 90 (2015). Crossref
  12. C. Jiang and B. P. Uberuaga, Phys. Rev. Lett., 116: 105501 (2016). Crossref
  13. M. C. Troparevsky, J. R. Morris, P. R. C. Kent, A. R. Lupini, and G. M. Stocks, Phys. Rev. X, 5: 011041 (2015). Crossref
  14. F. Zhang, C. Zhang, S. L. Chen, J. Zhu, W. S. Cao, and U. R. Kattner, CALPHAD, 5: 1 (2014). Crossref
  15. C. Zhang, F. Zhang, S. Chen, and W. Cao, JOM, 64: 839 (2012). Crossref
  16. O. N. Senkov, J. D. Miller, D. B. Miracle, and C. Woodward, Nature Comm., 6 (2015) 6529. Crossref
  17. U. Mizutani, Hume–Rothery Rules for Structurally Complex Alloy Phases (CRC Press: 2010). Crossref
  18. Y. Zhang, Y. J. Zhou, J. P. Lin, G. L. Chen, and P. K. Liaw, Adv. Eng. Mater., 10: 534 (2008). Crossref
  19. Y. Zhang, Z. P. Lu, S. G. Ma, P. K. Liaw, Z. Tang, Y. Q. Cheng, and M. C. Gao, MRS Commun., 4: 57 (2014). Crossref
  20. S. Guo, C. Ng, J. Lu, and C. T. Liu, J. Appl. Phys., 109: 103505 (2011). Crossref
  21. S. Fang, X. Xiao, L. Xia, W. Li, and Y. Dong, J. Non-Cryst. Solids, 321: 120 (2003). Crossref
  22. Y. F. Ye, Q. Wang, J. Lu, C. T. Liu, and Y. Yang, Scr. Mater., 104: 53 (2015). Crossref
  23. A. F. Andreoli, J. Orava , P. K. Liaw , H. Weber , M. F. De Oliveira , K. Nielsch, and I. Kaban, Materialia, 5: 100222 (2019). Crossref
  24. A. Takeuchi and A. Inoue, Mater. Sci. Eng. A, 304–306: 446 (2001). Crossref
  25. F. R. Boer, R. Boom, W. Mattens, A. R. Miedema, and A. K. Niessen, Cohesion in Metals: Transition Metal Alloys (Amsterdam, North-Holland: 1988).
  26. A. B. Melnick and V. K. Soolshenko, J. Alloy. Compd., 694: 223 (2017). Crossref
  27. B. Cantor, I. Chang, P. Knight, and A. Vincent, Mater. Sci. Eng. A, 375–377: 213 (2004). Crossref
  28. F. He, Z. Wang, Q. Wu, S. Niu, J. Li, J. Wang, and C. T. Liu, Scr. Mater., 131: 42 (2017). Crossref
  29. L. Ya. Ropyak, I. P. Shatskyi, and M. V. Makoviichuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 4: 517 (2017). Crossref
  30. A. Takeuchi and A. Inoue, Mater. Trans., 41: 1372 (2000). Crossref
  31. A. Takeuchi and A. Inoue, Mater. Trans., 46: 2817 (2005). Crossref
  32. A. K. Niessen and A. R. Miedema, Berichte der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie, 87, Iss. 9: 717 (1983). Crossref
  33. The Periodic Table of the Elements, http://www.webelements.com
  34. Y. Zhang, Y. J. Zhou, J. P. Lin, G. L. Chen, and P. K. Liaw, Adv. Eng. Mater., 10: 534 (2008). Crossref
  35. X. Yang and Y. Zhang, Materials Chem. Phys., 132: 233 (2012). Crossref
  36. A. B. Melnick, V. Ya. Beloshapka, and V. K. Soolshenko, Nanosistemi, Nanomateriali, Nanotekhnologii, 17, No. 3: 557 (2019). Crossref
  37. X. F. Wang, Y. Zhang, Y. Qiao, and G. L. Chen, Intermetallics, 15: 357 (2007). Crossref
  38. Y.-F. Kao, T.-J. Chen, S.-K. Chen, and J.-W. Yeh, J. Alloys Compd., 488: 57 (2009). Crossref
  39. M.-H. Tsai, J.-H. Li, A.-C. Fan, and P.-H. Tsai, Scr. Mater., 127: 6 (2017). Crossref
  40. C. Li, J. C. Li, M. Zhao, and Q. Jiang, J. Alloys Compd., 475: 752 (2009). Crossref
  41. F. Otto, Y. Yang, H. Bei, and E.P. George, Acta Mater., 61: 2628 (2013). Crossref
  42. H.-Y. Chen, C.-W. Tsai, C.-C. Tung, J.-W. Yeh, T.-T. Shun, C.-C. Yang, and S.-K. Chen, Ann. Chim. Sci. Matér., 31: 685 (2006). Crossref
  43. C.-C. Tung, J.-W. Yeh, T.-t. Shun, S.-K. Chen, Y.-S. Huang, and H.-C. Chen, Mater. Lett., 61, Iss. 1: 1 (2007). Crossref
  44. B. S. Li, Y. P. Wang, M. X. Ren, C. Yang, and H. Z. Fu, Mater. Sci. Eng. A, 498: 482 (2008). Crossref

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 2000–2020 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»