Градиенты микротвердости и структурно-фазовые состояния зоны контакта покрытия (ВЭС CoCrFeNiAl) c подложкой (сплав 5083)
УДК 536.625:539.25
Аннотация
На подложке из сплава 5083 сформировано покрытие из высокоэнтропийного сплава (ВЭС) CoCrFeNiAl неэквиатомного состава методом проволочно-дугового аддитивного производства (WAAM). Установлено существенное изменение микротвердости в зоне контакта системы «покрытие — подложка». Она изменяется от 7,6 ГПа на границе покрытия с зоной контакта до 1,6 Гпа на границе подложки с зоной контакта. Покрытие имеет микротвердость 6,3 Гпа, подложка 1,1 ГПа. Методами современного физического материаловедения проанализированы структурно-фазовое состояние, дефектная структура и элементный состав системы «покрытие — подложка». Показано, что они зависят от расстояния от зоны контакта покрытия и подложки, а также, что нанесение высокоэнтропийного покрытия на поверхность сплава 5083 сопровождается взаимным легированием покрытия и подложки. Выявлено формирование двух типов субмикро- и наноразмерных частиц. Первая структура образована наноразмерными частицами оксидов Al2O3 и MgAlO, субзернами Al и ВЭС. Вторая структура состоит из наноразмерных субзерен ВЭС и наночастиц (NiCo)3Al4 и Al13Fe4, расположенных по границам субзерен.
Скачивания
Metrics
Литература
Yeh J.-W, Chen Y.-L., Lin S.-J., Chen S.-K. High- entropy Alloys — a New Era of Exploration. Materials Science Forum. 2007. Vol. 560. P. 1-9. DOI: 10.4028/www.scientific.net/ MSE560.1
Miracle D.B. High Entropy Alloys as a Bold Step Forward in Alloy Development. Nature Communications. 2019. Vol. 10. P. 1805. DOI: 10.1038/s41467-019-09700-1
Cantor B. Stable and Metastable Multicomponent Alloys. Annales de Chimie - Science des Materiaux. 2007. Vol. 32. No 3. P. 245-256. DOI: 10.3166/acsm.32.245-256
Khan M.M., Nemati A., Rahman Z. U., Shah U.H., Asgar H., Haider W. Recent Advancements in Bulk Metallic Glasses and their Applications: a Review. Critical Reviews in Solid State and Materials Sciences. 2018. Vol. 43. No 3. P. 233-268. DOI: 10. 1080/10408436.2017.1358149
Zhang Y., Zuo T.T., Tang Z., Gao M.C., Dahmen K.A., Liaw P.K., Lu Z.P. Micro structures and Properties of High-ent-ropy Alloys. Progress in Materials Science. 2014. Vol. 61. P. 1-93. DOI: 10.1016/j.pmatsci.2013.10.001
Rogachev A.S. Structure, Stability and Properties of High-entropy Alloys. Physics of Metals and Metal Science. 2020. Vol. 121. No 8. P. 807-841. DOI: 10.31857/S0015323020080094
Gromov V.E., Konovalov S.V., Ivanov Yu.F., Osintsev K.A. Structure and Properties of High-Entropy Alloys. Springer. Advanced Structured Materials. 2021. Vol. 107. P. 110. DOI: 10.1007/978-3-030-78364-8
Cantor B. Multicomponent and High Entropy Alloys. Entropy. 2014. Vol. 16. P. 4749-4768. DOI: 10.3390/e16094749
Miracle D.B., Senkov O.N. A Critical Review of High Entropy Alloys and Related Concepts. Acta Materialia. 2017. Vol. 122. P. 448-511. DOI: 10.1016/j.actamat.2016.08.081
Zhang W, Liaw P.K., Zhang Y. Science and Technology in High-Entropy Alloys. Science China Materials. 2018. Vol. 61. No 1. P. 2-22. DOI: 10.1007/s40843-017-9195-8 11. Gorban’ V.F., Krapivka N.A., Firstov S.F. High-entro-py Alloys — Electron Concentration — Phase Composition — Lattice Parameter — Properties. Physics of Metal and Metal Science. 2017. Vol. 118. No 10. P. 970-981. DOI: 10.7868/ S0015323017080058
Ivchenko M.V., Pushin V.D., Wanderka N. High-entro-py Equiatomic AlCrFeCoNiCu Alloy: Hypotheses and Experimental Data. Physical Science of Materials. 2014. Vol. 59. P. 211-223. DOI: 10.1134/S1063784214020108
Yeh J.-W. Physical Metallurgy of High-Entropy Alloys. JOM. 2015. Vol. 67. No 10. P. 2254-2261. DOI: 10.1007/s11837-015-1583-5
Tsai M.-H., Yeh J.-W. High-Entropy Alloys: A Critical Review. Materials Research Letters. 2014. Vol. 2:3. No 3. P. 107-123. DOI: 10.1080/21663831.2014.912690
Osintsev K., Konovalov S., Gromov V., Panchenko I., Ivanov Yu. Microstructural and Mechanical Characterization of Non-Equiatomic Al2.1Co0.3Cr0.5FeNi2.1 High-Entropy Alloy Fabricated Via Wire-Arc Additive Manufacturing. Philosophical Magazine Letters. 2021. Vol. 101. No 9. P. 353-359. DOI: 10. 1080/09500839.2021.1936257
Gromov VE, Ivanov Yu.F., Osintsev K.A., Shlyarova Yu.A., Panchenko I.A. High-entropy Alloys: Structure and Properties. LLC Ruscience. 2022. 204 p.
Osintsev K.A., Gromov V.E., Konovalov S.V., Ivanov Yu.F., Panchenko I.A. High-Entropy Alloys: Structure, Mechanical Properties, Mechanisms of Deformation and Application. Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2021. Vol. 64. No 4. P. 249-258. DOI: 10.17073/0368-0797-2021-4-249-258
Egerton F.R. Physical Principles of Electron Microscopy. Basel, 2016. 196 p.
Kumar C.S.S.R. Transmission Electron Microscopy. Characterization of Nanomaterials. New York, 2014. 717 p.
Carter C.B., Williams D.B. Transmission Electron Microscopy. Berlin, 2016. 518 p.
Copyright (c) 2024 Михаил Олегович Ефимов, Юрий Федорович Иванов, Виктор Евгеньевич Громов, Юлия Андреевна Шлярова, Ирина Алексеевна Панченко, Александр Петрович Семин
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
