Структура, фазовий склад і механічні властивості високоентропійних твердих розчинів на основі системи MnFeCoNiCu відносно колективної поведінки їхніх складових елементів

Т. О. Косорукова$^{1}$, Ю. М. Коваль$^{1}$, В. В. Односум$^{1}$, В. С. Філатова$^{1}$, G. Gerstein$^{2}$, H. J. Maier$^{2}$, Г. С. Фірстов$^{1}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Institut für Werkstoffkunde Leibniz Universität Hannover, An der Universität 2, DE-30823 Garbsen, Germany

Отримано: 23.07.2022. Завантажити: PDF

Досліджено зміни структури та фазового складу литих багатокомпонентних стопів на основі MnFeCoNiCu в залежності від змін у ентальпії й ентропії змішання, ріжниці атомових розмірів і концентрації валентних електронів, починаючи від середньоентропійного стопу TiFeCoNi та наближуючись до стопу Кантора. Встановлено зміни у кристалічній структурі від ГЩП до ГЦК, а також варіяції фазового складу. Показано, що зазначені зміни приводять до значного зміцнення із істотною пластичністю. Таку пластичність зумовлено ГЦК–ГЩП-мартенситним перетворенням, що поєднується з пластичною деформацією спотвореної ґратниці, яка характеризується значним зміцненням.

Ключові слова: високоентропійні стопи, тверді розчини, структура, мартенситне перетво-рення, механічні властивості.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i12/1711.html

PACS: 61.05.cp, 61.50.-f, 61.72.Dd, 62.20.fg, 64.70.kd, 81.30.Kf, 81.40.Jj


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. J. W. Yeh, S. K. Chen, S. G. 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. Y. Zhang, T. T. Zuo, Z. Nang, M. C. Cao, K. A. Dahmen, P. K. Liaw, and Z. P. Lu, Prog. Mater. Sci., 61: 1 (2014). Crossref
  3. B. S. Murty, J. W. Yeh, and S. Ranganathan, High Entropy Alloys (Oxford: Elsevier: 2014). Crossref
  4. B. Cantor, Entropy, 16: 4749 (2014). Crossref
  5. Y. F. Ye, Q. Wang, J. Lu, C. T. Liu, and Y. Yang, Materials Today, 19: 349 (2016). Crossref
  6. V. F. Gorban’, N. A. Krapivka, and S. A. Firstov, Phys. Metals Metallogr., 118: 970 (2017). Crossref
  7. G. S. Firstov, J. Van Humbeeck, and Yu. N. Koval, Mater. Sci. Eng. A, 378: 2 (2004). Crossref
  8. G. S. Firstov, J. Van Humbeeck, and Yu. N. Koval, J. Intel. Mater. Sys. Struct., 17: 1041 (2006). Crossref
  9. J. Ma, I. Karaman, and R. D.Noebe, Int. Mater. Rev., 55: 257 (2010). Crossref
  10. T. Niendorf, P. Krooß, E. Batyrsina, A. Paulsen, Y. Motemani, A. Ludwig, P. Buenconsejo, J. Frenzel, G. Eggeler, and H. J. Maier, Mater. Sci. Eng. A, 620: 359 (2015). Crossref
  11. G. Firstov, Yu. Koval, J. Van Humbeeck, A. Timoshevskii, T. Kosorukova, and P. Verhovlyuk, Shape Memory Alloys: Properties, Technologies, Opportunities (Eds. N. Resnina and V. Rubanik) (Zurich: Trans Tech Publications: 2015), p. 207. Crossref
  12. O. N. Senkov, J. M. Scott, S. V. Senkova, D. B. Miracle, and C. F. Woodward, J. Alloys Comp., 509: 6043 (2011). Crossref
  13. S. A. Firstov, T. G. Rogul’, N. A. Krapivka, S. S. Ponomarev, V. N. Tkach, V. V. Kovylyaev, V. F. Gorban’, and M. V. Karpets, Russ. Metall., 2014: 285 (2014). Crossref
  14. K. Y. Tsai, M. H. Tsai, and J. W. Yeh, Acta Mater., 61, Iss. 13: 4887 (2013). Crossref
  15. G. S. Firstov, T. A. Kosorukova, Yu. N. Koval, and V. V. Odnosum, Materials Today: Proceedings, 2S: S499 (2015). Crossref
  16. D. G. Pettifor, J. Phys. C: Solid State Phys., 3: 367 (1970). Crossref
  17. S. C. Guo and T. Liu, Prog. Natural Sci.: Materials Int., 21: 433 (2011). Crossref
  18. G. S. Firstov, T. A. Kosorukova, Yu. N. Koval, and P. A. Verhovlyuk, Shape memory and Superelasticity, 1: 400 (2015). Crossref
  19. G. Firstov, A. Timoshevskii, T. Kosorukova, Yu. Koval, Yu. Matviychuk, and P. Verhovlyuk, MATEC Web of Conferences, 33: 06006: (2015). Crossref
  20. L. Q. Ma, L. M. Wang, T. Zhang, and A. Inoue, Mater. Trans., 43: 277 (2002). Crossref
  21. L. Lilensten, J. P. Couzinié, L. Perrière, J. Bourgon, N. Emery, and I. Guillot, Mater. Lett., 132: 123 (2014). Crossref
  22. C.-H. Tsau, Mater. Sci. Eng. A, 501: 81 (2009). Crossref
  23. B. Cantor, I. T. H. Chang, P. Knight, and A. J. B. Vincent, Mater. Sci. Eng. A, 375: 213 (2004). Crossref
  24. J. I. Lee, K. Tsuchiya, W. Tasaki, H. S. Oh, T. Sawaguchi, H. Murakami, T. Hiroto, Y. Matsushita, E. S. Park, Sci. Rep., 9: 13140 (2019). Crossref
  25. A. Takeuchi and A. Inoue, Mater. Trans., 46: 12: 2817 (2005). Crossref
  26. S. Guo and C. T. Liu, Natural Sci.: Materials Int., 21: 433 (2011). Crossref
  27. L. Lutterotti, MAUD: Materials Analysis Using Diffraction. A Rietveld Extended Program to Perform the Combined Analysis (Trento: University of Trento: 2015).
  28. E. Galvãoda da Silva, C. A. Samudio Peres, and M. McElfresh, J. Magn. Magn. Mater., 138: 63 (1994). Crossref