Порошковий зварювальний дріт високоентропійної системи леґування за Кантором для натоплень

А. В. Завдовєєв$^{1}$, О. А. Гайворонський$^{1}$, В. Д. Позняков$^{1}$, А. В. Клапатюк$^{1}$, Д. В. Ведель$^{2}$, T. Баудін$^{3}$, O. А. Лось$^{1}$, Р. А. Козин$^{1}$, М. А. Скорик$^{4}$

$^{1}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{2}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Institut de chimie moléculaire et des matériaux d’Orsay, CNRS, Université Paris-Saclay, 91405 Orsay Cedex, France
$^{4}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 25.05.2022; остаточний варіант - 28.06.2022. Завантажити: PDF

Високоентропійні стопи складаються з п’ятьох і більше основних елементів в еквімолярних співвідношеннях; такі стопи можуть містити основні елементи з концентрацією кожного елемента від 5 до 35 ат.%. Це приводить до створення багатьох систем стопів із простими кристалічними структурами та надзвичайними властивостями. Такі стопи мають велике прикладне значення та зазвичай виготовляються методами порошкової металурґії, звичайним литтям тощо. Ці металурґійні процеси в основному використовуються для створення деталей простої геометрії з потребою подальшого механічного оброблення. У роботі запропоновано нову методу одержання високоентропійного стопу за Кантором за допомогою адитивного виробництва методою дугового зварювання (АВДЗ) з використанням новітнього порошкового дроту. Розглянуто особливості виготовлення високоентропійних стопів альтернативними методами, а також підкреслено переваги використання АВДЗ.

Ключові слова: високоентропійний стоп, адитивне виробництво методою дугового зварювання, порошковий дріт, фазовий склад, топлення.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i08/1025.html

PACS: 07.30.-t, 64.75.Nx, 68.37.Hk, 81.05.Bx, 81.05.-t, 81.40.-z


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. K. Wu, N. Ding, T. Yin, M. Zeng, and Z. Liang, J. Manuf. Process., 35: 728 (2018). Crossref
  2. B. Cantor, I. T. H. Chang, P. Knight, and A. J. B. Vincent, Mater. Sci. Eng. A, 375–377: 213 (2004). Crossref
  3. E. Johnson, Nucl. Instrum. Methods Phys. Res., Sect. B, 42, Iss. 3: 403 (1989). Crossref
  4. Lin Wang, Chuansong Wu, Ji Chen, Jinqiang Gao, J. Manuf. Process., 56: 1193 (2020). Crossref
  5. J.-W. Yeh, S.-K. Chen, S.-J. Lin, J.-Y. Gan, T.-S. Chin, T.-T. Shun, C.-H. Tsau, S.-Y. Chang, Adv. Eng. Mater., 6: 299 (2004). Crossref
  6. A. Takeuchi, K. Amiya, T. Wada, K. Yubuta, and W. Zhang, JOM, 66: 1984 (2014). Crossref
  7. C. L. Tracy, S. Park, D. R. Rittman, S. J. Zinkle, H. Bei, M. Lang, R. C. Ewing, and W. L. Mao, Nat. Commun., 8: 15634 (2017). Crossref
  8. W. Ji, W. Wang, H. Wang, J. Zhang, Y. Wang, F. Zhang, and Z. Fu, Intermetallics, 56: 24 (2015). Crossref
  9. B. Gludovatz, A. Hohenwarter, D. Catoor, E. H. Chang, E. P. George, and R. O. Ritchie, Science, 345, No. 6201: 1153 (2014). Crossref
  10. Z. Tang, T. Yuan, C.-W. Tsai, J.-W. Yeh, C. D. Lundin, and P. K. Liaw, Acta Mater., 99: 247 (2015). Crossref
  11. Chi-San Chen, Chih-Chao Yang, Jien-Wei Yeh, and Chin-Te Huang, Ultra-hard Composite Material and Method for Manufacturing the Same, Patent of USA No. US2009/0074604 A1 (Published March 19, 2009).
  12. Ю. М. Литвиненко, А. О. Перекос, В. П. Залуцький, В. М. Надутов, С. Ю. Макаренко, Спосіб одержання високоентропійного сплаву, Патент на корисну модель № 97118 (Опубліковано 29 жовтня 2014 р.).
  13. FeCoCrNi Series High-Entropy Alloy Selective Laser Melting In-Situ Additive Manufacturing Method and Product, Patent of China CN111085689A (Published October 23, 2018).
  14. Method for Preparing Ni–Cr–Co–Fe–Mn High-Entropy Alloy by Electron Beam Melting, Homogenization and Purification, Patent of China CN110423904B (Published July 14, 2020).
  15. M. R. U. Ahsan, G.-J. Seo, X. Fan, P. K. Liaw, S. Motaman, C. Haase, and D. B. Kim, J. Manuf. Process., 68: 1314 (2021). Crossref
  16. Q. Shen, X. Kong, and X. Chen, J. Mater. Sci. Technol., 74: 136 (2021). Crossref
  17. А. В. Завдовєєв, О. А. Гайворонський, В. Д. Позняков, А. В. Клапатюк, Спосіб виготовлення високоентропійного сплаву з використанням адитивних технологій порошковим зварювальним дротом, Заявка на патент України № А202201578 від 17.05.2022.
  18. R. L. Loftness, A Vapor Pressure Chart for Metals (North American Aviation Inc.: 1951). Crossref
  19. Handbook of the Physicochemical Properties of the Elements (Ed. G. V. Samsonov) (Springer: 1968).
  20. A. Ferrari and F. Körmann, Appl. Surf. Sci., 533: 147471 (2020). Crossref
  21. R. Ohno, Trans. Iron Steel Inst. Jpn., 17: 732 (1977). Crossref
  22. Refractory High-Entropy Alloy Stranded Wire Material, Application and Preparation Method, Patent China CN110538945B (Published September 19, 2019).