Структура високоентропійного стопу AlCoCrFeNi, отриманого методом лазерного леґування

В. В. Гіржон, В. В. Ємельянченко, О. В. Смоляков

Запорізький національний університет, вул. Жуковського, 66, 69600 Запоріжжя, Україна

Отримано: 07.09.2020; остаточний варіант - 22.12.2020. Завантажити: PDF

Методами рентґенівського фазового, рентґеноспектрального та металографічного аналізів досліджено структурно-фазовий стан високоентропійного стопу системи AlCoCrFeNi, одержаного за допомогою лазерного леґування поверхневих шарів технічно чистого алюмінію A8 сумішшю порошків чистих елементів Fe, Co, Ni, Cr у еквіатомному співвідношенні. Показано, що в процесі лазерного леґування відбувалося формування гетерофазної структури, що складалася з впорядкованого багатокомпонентного твердого розчину заміщення на основі ОЦК-ґратки та моноклінного інтерметаліду Al$_{13}$(Ме)$_4$. Встановлено, що формування такої структури є наслідком високих швидкостей охолодження розтопу, високого вмісту алюмінію та неоднорідного розподілу хімічних компонентів у поверхневих та придонних шарах зони лазерного леґування. Мікротвердість леґованої поверхні складала 4,7 ГПа, що є характерним для високоентропійних стопів даної системи одержаних іншими методами. Проаналізовано додаткові причини, які можуть впливати на високі значення мікротвердості.

Ключові слова: високоентропійний стоп, зона лазерного леґування, хімічна неоднорідність, твердий розчин заміщення, високі швидкості охолодження, фазовий склад.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i03/0399.html

PACS: 61.80.Ba, 62.20.Qp, 64.60.My, 81.20.Vj, 81.40.Gh


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. B. S. Murty, J. W. Yeh, and S. Ranganathan, High-Entropy Alloys (Butterworth Heinemann: 2014). Crossref
  2. C. Ng, S. Guo, J. Luan, S. Shi, and C. T. Liu, Intermetallics, 31: 165 (2012). Crossref
  3. Y. Zhang, High-Entropy Materials: A Brief Introduction (Singapore: Springer: 2019). Crossref
  4. X. H. Yan, J. S. Li, W. R. Zhang, and Y. Zhang, Mater. Chem. Phys., 210: 12 (2018). Crossref
  5. H. Zhang, Y. Z. He, X. M. Yuan, and Y. Pan, Appl. Surf. Sci., 256, No. 20: 5837 (2010). Crossref
  6. H. Assadi, S. Reutzel, and D. M. Herlach, Acta Mater., 54, No. 10: 2793 (2006). Crossref
  7. H. Zhang, Y. Pan, Y. Z. He, J. L. Wu, T. M. Yue, and S. Guo, The Minerals, Metals Materials Society, 66, No. 10: 2057 (2014). Crossref
  8. A. I. Belyaev, O. S. Bochvar, N. Ya. Buinov, N. I. Kolobnev, A. A. Kolpchev, L. L. Kostyukov, K. S. Lokhodaev, O. G. Senatorova, R. R. Romanova, E. A. Tkachenko, and I. N. Fridlyander, Metallovedenie Alyuminiya i Ego Splavov [Metallurgy of Aluminium and Its Alloys] (Moscow: Metallurgiya: 1987) (in Russian).
  9. J. Grin, U. Burkhardt, M. Ellner, and K. Peters, Crystalline Materials, 209, No. 6: 479 (1994). Crossref
  10. Binary Alloy Phase Diagrams (Eds. H. Okamoto, M. E. Schlesinger, and E. M. Mueller) (ASM International: 2016). Crossref
  11. V. Raghavan, J. Phase Equilib. Diff., 29, No. 6: 515 (2008). Crossref
  12. V. Raghavan, J. Phase Equilib. Diff., 33, No. 1: 55 (2012). Crossref
  13. V. Raghavan, J. Phase Equilib. Diff., 29, No. 2: 180 (2008). Crossref
  14. X. L. Liu, T. Gheno, B. B. Lindahl, G. Lindwall, B. Gleeson, and Z. K. Liu, PLoS ONE, 10, No. 4: 1 (2015). Crossref
  15. V. Raghavan, J. Phase Equilib. Diff., 27, No. 4: 372 (2006). Crossref
  16. P. Jeglič, S. Vrtnik, M. Bobnar, M. Klanjšek, B. Bauer, P. Gille, Yu. Grin, F. Haarmann, and J. Dolinšek, Phys. Rev. B, 82, No. 10: 104201 (2010). Crossref
  17. Y. F. Kao, T. J. Chen, S. K. Chen, and J. W. Yeh, J. Alloy Compd., 488, No. 1: 57 (2009). Crossref
  18. M. V. Karpets’, O. M. Myslyvchenko, O. S. Makarenko, M. O. Krapivka, V. F. Horban’, and A. V. Samelyuk, Problemy Tertya ta Znoshuvannya, 63, No. 2: 103 (2014) (in Ukrainian). Crossref
  19. Lazernye Tekhnologii Obrabotki Materialov: Sovremennye Problemy Fundamental’nykh Issledovaniy i Prikladnykh Razrabotok [Laser Technology of Materials Processing: Modern Problems of Fundamental Research and Applied Development] (Ed. B. Ya. Panchenko) (Moscow: Fizmatlit: 2009).