Трибологические и термодинамические свойства высокоэнтропийных сплавов CrMnFeCoNi, CuCrMnFeCoNi, их стабильность и прогноз структуры

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

Высокоэнтропийные покрытия на основе 3d-металлов обладают уникальным сочетанием прочности и пластичности в широком температурном диапазоне, и могут быть получены по технологии вакуумного ионно-плазменного магнетронного напыления. Однако модельные расчеты термомеханических свойств таких сплавов осложнены отсутствием в литературе стабильных и равновесных решеток с полной структурной информацией. В статье реализован прогноз стабильности фаз эквиатомного высокоэнтропийного покрытия CrMnFeCoNi методом обратных выпуклых оболочек, определены термодинамические, механические свойства. Обнаружено, что вплоть до комнатной температуры к стабильным фазам относится также среднеэнтропийный, 4-х элементный сплав состава MnFeCoNi.

作者简介

В. Колесников

Ростовский государственный университет путей сообщения

Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Ростов-на-Дону

А. Гуда

Ростовский государственный университет путей сообщения

Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Ростов-на-Дону

И. Колесников

Ростовский государственный университет путей сообщения

Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Ростов-на-Дону

С. Гуда

Ростовский государственный университет путей сообщения

Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Ростов-на-Дону

К. Политыко

Ростовский государственный университет путей сообщения

编辑信件的主要联系方式.
Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Ростов-на-Дону

Ю. Абзаев

Томский государственный архитектурно-строительный университет

Email: politykokirill@yandex.ru
俄罗斯联邦, Томск

参考

  1. Cantor B., Chang I., Knight P., Vincent A. J.B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys // Materials Science and Engineering A. 2023. V. A375–377. P. 213. https://doi.org/10.1016/j.msea.2003.10.257
  2. Gludovatz B., Hohenwarter A., Catoor D., Chang E. H., George E. P., Ritchie R. O. A fracture-resistant high-entropy alloy for cryogenic applications // Science. 2014. V. 345 (6201). P. 1153. https://doi.org/10.1126/science.1254581
  3. Otto F., Dlouhý A., Pradeep K. G., Kubenov M., Raabe D., Eggeler G., George E. P. Decomposition of the single-phase high-entropy alloy CrMnFeCoNi after prolonged anneals at inter-mediate temperatures // Acta Materialia. 2016. V. 112. P. 40. http://dx.doi.org/10.1016/j.actamat.2016.04.005 1359–6454 2016
  4. Laplanche G., Gadaud P., Horst O., Otto F., Eggeler G., George E. P. Temperature dependencies of the elastic moduli and thermal expansion coefficient of an equiatomic, single-phase CoCrFeMnNi high-entropy alloy // J. of Alloys and Compounds. 2014. V. 623. P. 348. http://dx.doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.11.061
  5. Sahlberg M., Karlsson D., Zlotea C., Jansson C. U. Superior hydrogen storage in high entropy alloys // Scientific Reports. 2016. V. 6. P. 36770. https://doi.org/10.1038/srep36770
  6. Senkov O.N., Wilks G. B., Scott J. M., Miracle D. B. Mechanical properties of Nb25Mo25Ta25W25 and V20Nb20Mo20Ta20W20 refractory high entropy alloys // Intermetallics. 2011. V. 19 (5). Р. 698. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2011.01.004
  7. Li Z., Pradeep K. G., Deng Y., Raabe D., Tasan C. C. Metastable high-entropy dual-phase alloys overcome the strength–ductility trade-off // Nature. 2016. V. 534. P. 227. https://doi.org/10.1038/nature17981
  8. Li R., Xie L., Wang W. Y., Liaw P. K., Zhang Y. High-Throughput Calculations for High-Entropy Alloys: A Brief Review // Front. Mater. 2020. V. 7. P. 12. https://doi.org/10.3389/fmats.2020.00290
  9. Lee K., Ayyasamy M. V., Delsa P., Hartnett T. O., Balachandran P. V. Phase classification of multi-principal element alloys via interpretable machine learning // npj Comput Mater. 2022. V. 8 (25). P. 12. https://doi.org/10.1038/s41524–022–00704-y
  10. Abzaev Yu.A., Guda S. A., Guda A. A., Zelenkov A. A., Kolesnikov V. I. Structural Phase State of High-Entropy NbTiHfVZr Alloy // Physics of Metals and Metallography. 2023. V. 124 (8). P. 807.
  11. Ivanov Yu.F., Abzaev Y. A., Gromov V. E., Konovalov S. V., Klopotov A. A., Semin A. P. Phase analysis and structural state of AlCoFeCrNi high-entropy alloy of non-equiatomic composition // AIP Con-ference Proceedings. 2022. V. 2509. P. 020087.
  12. Evans D., Chen J., Bo-kas G., Chen W., Hautier G., Sun W. Visualizing temperature-dependent phase stability in high entropy alloys // Computational Materials. 2021. V. 7 (151). P. 1.
  13. Oganov A. R., Glass C. W. Crystal structure prediction using ab initio evolutionary techniques: Principles and applications // The Journal of Сhemical Рhysics. 2006. № 124. 244704.
  14. Oganov A.R., Lyakhov A. O., Valle M. How Evolutionary Crystal Structure Prediction Works-and why // Accounts of Chemical Research. 2011. № 44 (3). P. 227.
  15. Wang V., Xu N., Liu J.-C., Tang G., Geng W.-T. Vaspkit: A User-Friendly Interface Facilitating High-Throughput Computing and Analysis Using VASP Code // Computer Physics Communications. 2021. № 267. P. 108033. https://doi.org/10.1016/j.cpc.2021.108033
  16. Togo A., Oba F., Tanaka I. First-Principles Calculations of the Ferroelastic Transition between Rutile Type and CaCl2-Type SiO2 at High Pressures // Physical Review B. 2008. № 78 (3). P. 134106. http://dx.doi.org/10.1103/PhysRevB.78.134106
  17. Головин Ю. И. Наноиндентирование и его возможности. М.: Машиностроение, 2009. 312 с.
  18. ГОСТ 8.748–2011 (ИСО 14577–1:2002) Металлы и сплавы. Измерение твердости и других характеристик материалов при инструментальном индентировании. Часть 1: Метод испытаний.
  19. Bäker M. Calculating phase diagrams with ATAT // arXiv: 1907.10151v1
  20. Zhang R. F., Zhang S. H., He Z. J., Jing J., Sheng S. H. Miedema Calculator: A thermodynamic platform for predicting formation enthalpies of alloys within framework of Miedema’s Theory // Computer Physics Communications. 2016. V. 209. P. 58.
  21. Kosmachev P. V., Abzaev Yu.A., Vlasov V. A. Quantitative phase analysis of plasma-treated high-silica materials // Russian Physics J. 2018. V. 61 (2). P. 264.
  22. Mazhnik E., Oganov A. R. Application of machine learning methods for predicting new superhard materials // J. of Applied Physics. 2020. № 128. P. 075102.

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2024