ಸೆರಾಮಿಕ್-ಬಲವರ್ಧಿತ HEA- ಆಧಾರಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ.

CoCrFeNi ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಆದರೆ ಸೀಮಿತ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಚೆನ್ನಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಮುಖ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ (fcc) ಹೈ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ (HEA). ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಗಮನವು ಆರ್ಕ್ ಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣದ SiC ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಅಂತಹ HEA ಗಳ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಸುಧಾರಿಸುವುದು. ಮೂಲ HEA ನಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಇರುವಿಕೆಯು ಕರಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SiC ಯ ವಿಭಜನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸ್ಥಾಪಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಕ್ರೋಮಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಉಚಿತ ಇಂಗಾಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಉಚಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮೂಲ HEA ದಲ್ಲಿ ದ್ರಾವಣದಲ್ಲಿ ಉಳಿಯುತ್ತದೆ ಮತ್ತು/ಅಥವಾ ಸಿಲಿಸೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮೂಲ HEA ಯನ್ನು ರೂಪಿಸುವ ಅಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹಿಸುತ್ತದೆ. SiC ವಿಷಯ ಹೆಚ್ಚಾದಂತೆ, ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ ಹಂತವು ಈ ಕೆಳಗಿನ ಅನುಕ್ರಮದಲ್ಲಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ: fcc → fcc + eutectic → fcc + ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪದರಗಳು → fcc + ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪದರಗಳು + ಸಿಲಿಸೈಡ್ → fcc + ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಪದರಗಳು + ಸಿಲಿಸೈಡ್ ಬಾಲ್ಸೈಡ್ / ಗ್ರಾಫೈಟ್ ಫ್ಲೇಕ್. ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಬಹಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ (277 MPa ನಿಂದ 60% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಉದ್ದದಲ್ಲಿ 2522 MPa ವರೆಗೆ 6% ಉದ್ದದವರೆಗೆ) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಕೆಲವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ (ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ 1200 MPa, ಉದ್ದವು 37%) ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡ-ಉದ್ದನೆಯ ರೇಖಾಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಹಿಂದೆ ಸಾಧಿಸಲಾಗದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಆಕ್ರಮಿಸುತ್ತದೆ. ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಉದ್ದನೆಯ ಜೊತೆಗೆ, HEA ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೃಹತ್ ಲೋಹೀಯ ಕನ್ನಡಕಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಉನ್ನತ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಸುಧಾರಿತ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.
ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಲೋಹಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ಹೊಸ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದೆ1,2. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು (HEA) ಹಲವಾರು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಭೌತಿಕ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇದರಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉಷ್ಣ ಸ್ಥಿರತೆ 3,4 ಸೂಪರ್‌ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ಉದ್ದದ5,6 ಆಯಾಸ ಪ್ರತಿರೋಧ7,8 ತುಕ್ಕು ನಿರೋಧಕತೆ9,10,11, ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಉಡುಗೆ ಪ್ರತಿರೋಧ12,13,14 ,15 ಮತ್ತು ಟ್ರೈಬಲಾಜಿಕಲ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು 15 ,16,17 ಸಹ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿದೆ ತಾಪಮಾನ 18,19,20,21,22 ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು23,24,25. HEA ಯಲ್ಲಿನ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ನಾಲ್ಕು ಮುಖ್ಯ ಪರಿಣಾಮಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ, ಅವುಗಳೆಂದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂರಚನಾ ಎಂಟ್ರೊಪಿ26, ಬಲವಾದ ಲ್ಯಾಟಿಸ್ ಅಸ್ಪಷ್ಟತೆ27, ನಿಧಾನ ಪ್ರಸರಣ28 ಮತ್ತು ಕಾಕ್ಟೈಲ್ ಪರಿಣಾಮ29. HEA ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ FCC, BCC ಮತ್ತು HCP ವಿಧಗಳಾಗಿ ವರ್ಗೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. FCC HEA ವಿಶಿಷ್ಟವಾಗಿ Co, Cr, Fe, Ni ಮತ್ತು Mn ನಂತಹ ಪರಿವರ್ತನೆಯ ಅಂಶಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮವಾದ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ (ಕಡಿಮೆ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ25) ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. BCC HEA ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ W, Mo, Nb, Ta, Ti ಮತ್ತು V ಯಂತಹ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಯ ಅಂಶಗಳಿಂದ ಕೂಡಿದೆ ಮತ್ತು ಅತಿ ಹೆಚ್ಚು ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಹೊಂದಿದೆ ಆದರೆ ಕಡಿಮೆ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಶಕ್ತಿ30.
ಯಂತ್ರ, ಥರ್ಮೋಮೆಕಾನಿಕಲ್ ಸಂಸ್ಕರಣೆ ಮತ್ತು ಅಂಶಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ HEA ಯ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಮಾರ್ಪಾಡು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪಡೆಯಲು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. CoCrFeMnNi FCC HEA ಹೆಚ್ಚಿನ ಒತ್ತಡದ ತಿರುಚುವಿಕೆಯಿಂದ ತೀವ್ರವಾದ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಕ್ ವಿರೂಪಕ್ಕೆ ಒಳಗಾಗುತ್ತದೆ, ಇದು ಗಡಸುತನ (520 HV) ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿ (1950 MPa) ನಲ್ಲಿ ಗಮನಾರ್ಹ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ನ್ಯಾನೊಕ್ರಿಸ್ಟಲಿನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ (~50 nm) ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯು ಮಿಶ್ರಲೋಹವನ್ನು ಸುಲಭವಾಗಿಸುತ್ತದೆ. . ಟ್ವಿನಿಂಗ್ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ (TWIP) ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರ ಪ್ರೇರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿ (TRIP) ಅನ್ನು CoCrFeMnNi HEA ಗಳಿಗೆ ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ಉತ್ತಮ ಕೆಲಸದ ಗಟ್ಟಿಯಾಗುವಿಕೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯ ಮೌಲ್ಯಗಳ ವೆಚ್ಚದಲ್ಲಿಯೂ ಸಹ. ಕೆಳಗೆ (1124 MPa) 32. ಶಾಟ್ ಪೀನಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು CoCrFeMnNi HEA ನಲ್ಲಿ ಲೇಯರ್ಡ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ (ತೆಳುವಾದ ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಪದರ ಮತ್ತು ವಿರೂಪಗೊಳ್ಳದ ಕೋರ್ ಅನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ) ರಚನೆಯು ಶಕ್ತಿಯಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಆದರೆ ಈ ಸುಧಾರಣೆಯು ಸುಮಾರು 700 MPa33 ಗೆ ಸೀಮಿತವಾಗಿತ್ತು. ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯೊಂದಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಹುಡುಕಾಟದಲ್ಲಿ, ಐಸೊಟೋಮಿಕ್ ಅಲ್ಲದ ಅಂಶಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಲ್ಟಿಫೇಸ್ ಹೆಚ್ಇಎಗಳು ಮತ್ತು ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಹೆಚ್ಇಎಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯನ್ನು ಸಹ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ34,35,36,37,38,39,40,41. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಹೈ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾದ ಮತ್ತು ಮೃದುವಾದ ಹಂತಗಳ ಉತ್ತಮವಾದ ವಿತರಣೆಯು ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ35,38,42,43.
CoCrFeNi ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಏಕ-ಹಂತದ FCC ಹೈ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹವಾಗಿದೆ. ಈ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ವೇಗದ ಕೆಲಸದ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುವ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಮತ್ತು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ45,46 ಅನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತದೆ. ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ (~300 MPa)47,48 ಅನ್ನು ಸುಧಾರಿಸಲು ವಿವಿಧ ಪ್ರಯತ್ನಗಳನ್ನು ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಧಾನ್ಯ ಪರಿಷ್ಕರಣೆ25, ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ49, ಮಳೆ50,51,52 ಮತ್ತು ರೂಪಾಂತರ-ಪ್ರೇರಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿ (TRIP)53. ತೀವ್ರ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ಕೋಲ್ಡ್ ಡ್ರಾಯಿಂಗ್ ಮೂಲಕ ಎರಕಹೊಯ್ದ ಮುಖ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ HEA CoCrFeNi ಯ ಧಾನ್ಯದ ಪರಿಷ್ಕರಣೆಯು ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸುಮಾರು 300 MPa47.48 ರಿಂದ 1.2 GPa25 ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿಸುತ್ತದೆ, ಆದರೆ 60% ಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ ನಷ್ಟವನ್ನು 12.6% ಗೆ ಕಡಿಮೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. CoCrFeNi ಯ HEA ಗೆ Al ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವುದರಿಂದ ವೈವಿಧ್ಯಮಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಇದು ಅದರ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 786 MPa ಗೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸಾಪೇಕ್ಷ ಉದ್ದವನ್ನು ಸುಮಾರು 22% 49 ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು. CoCrFeNi HEA ಅನ್ನು Ti ಮತ್ತು Al ನೊಂದಿಗೆ ಅವಕ್ಷೇಪಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಮಳೆಯ ಬಲವರ್ಧನೆಯು ರೂಪುಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ, ಅದರ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 645 MPa ಗೆ ಮತ್ತು ಉದ್ದವನ್ನು 39% 51 ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು. TRIP ಯಾಂತ್ರಿಕತೆ (ಮುಖ-ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ → ಹೆಕ್ಸಾಹೆಡ್ರಲ್ ಮಾರ್ಟೆನ್ಸಿಟಿಕ್ ರೂಪಾಂತರ) ಮತ್ತು ಅವಳಿಯಾಗುವಿಕೆಯು CoCrFeNi HEA ಯ ಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು 841 MPa ಗೆ ಮತ್ತು ವಿರಾಮದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಉದ್ದವನ್ನು 76%53 ಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚಿಸಿತು.
ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯ ಉತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು HEA ಮುಖ ಕೇಂದ್ರಿತ ಘನ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗೆ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿಯೊಂದಿಗಿನ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಾತ ಆರ್ಕ್ ಕರಗುವಿಕೆ 44, ಯಾಂತ್ರಿಕ ಮಿಶ್ರಲೋಹ 45,46,47,48,52,53, ಸ್ಪಾರ್ಕ್ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಸಿಂಟರಿಂಗ್ 46,51,52, ನಿರ್ವಾತ ಬಿಸಿ ಒತ್ತುವಿಕೆ 45, ಹಾಟ್ ಐಸೊಸ್ಟಾಟಿಕ್ ಒತ್ತುವಿಕೆ 47,48 ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ 47,48 ಅಭಿವೃದ್ಧಿ 50. ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳು, ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ನೈಟ್ರೈಡ್‌ಗಳಾದ WC44, 45, 46, Al2O347, SiC48, TiC43, 49, TiN50 ಮತ್ತು Y2O351 ಗಳನ್ನು HEA ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಯಲ್ಲಿ ಸೆರಾಮಿಕ್ ಬಲವರ್ಧನೆಯಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗಿದೆ. ಬಲವಾದ ಮತ್ತು ಬಾಳಿಕೆ ಬರುವ HEA ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ವಿನ್ಯಾಸಗೊಳಿಸುವಾಗ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸುವಾಗ ಸರಿಯಾದ HEA ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಸೆರಾಮಿಕ್ ಅನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡುವುದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿದೆ. ಈ ಕೆಲಸದಲ್ಲಿ, CoCrFeNi ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ವಸ್ತುವಾಗಿ ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ವಿವಿಧ ಪ್ರಮಾಣದ SiC ಅನ್ನು CoCrFeNi HEA ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ, ಹಂತದ ಸಂಯೋಜನೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಅವುಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಯಿತು.
ಹೈ-ಪ್ಯೂರಿಟಿ ಲೋಹಗಳು Co, Cr, Fe, ಮತ್ತು Ni (99.95 wt %) ಮತ್ತು SiC ಪುಡಿ (ಶುದ್ಧತೆ 99%, ಗಾತ್ರ -400 ಜಾಲರಿ) ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳಾಗಿ ಬಳಸಲಾಯಿತು. CoCrFeNi HEA ಯ ಐಸೊಟೋಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮೊದಲು ಅರ್ಧಗೋಳದ ನೀರು-ತಂಪಾಗಿಸಿದ ತಾಮ್ರದ ಅಚ್ಚಿನಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಯಿತು, ಮತ್ತು ನಂತರ ಚೇಂಬರ್ ಅನ್ನು 3·10-5 mbar ಗೆ ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸಲಾಯಿತು. ಬಳಸಲಾಗದ ಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳೊಂದಿಗೆ ಆರ್ಕ್ ಕರಗುವಿಕೆಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ನಿರ್ವಾತವನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಹೆಚ್ಚಿನ ಶುದ್ಧತೆಯ ಆರ್ಗಾನ್ ಅನಿಲವನ್ನು ಪರಿಚಯಿಸಲಾಗಿದೆ. ಉತ್ತಮ ಏಕರೂಪತೆಯನ್ನು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಇಂಗುಗಳನ್ನು ತಲೆಕೆಳಗಾದ ಮತ್ತು ಐದು ಬಾರಿ ಮರುಕಳಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ವಿವಿಧ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಹೈ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಈಕ್ವಿಯಾಟೊಮಿಕ್ CoCrFeNi ಗುಂಡಿಗಳಿಗೆ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಪ್ರಮಾಣದ SiC ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ಐದು-ಪಟ್ಟು ವಿಲೋಮದಿಂದ ಮರು-ಸಮರೂಪಗೊಳಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು ಪ್ರತಿ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿಯೂ ಮರುಹೊಂದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೆಚ್ಚಿನ ಪರೀಕ್ಷೆ ಮತ್ತು ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಿಗಾಗಿ EDM ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಅಚ್ಚೊತ್ತಿದ ಗುಂಡಿಯನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಲಾಯಿತು. ಸ್ಟ್ಯಾಂಡರ್ಡ್ ಮೆಟಾಲೋಗ್ರಾಫಿಕ್ ವಿಧಾನಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಅಧ್ಯಯನಗಳಿಗೆ ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಹಂತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಲೈಕಾ ಇಮೇಜ್ ಅನಾಲಿಸಿಸ್ (LAS ಫೇಸ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪರ್ಟ್) ನೊಂದಿಗೆ ಲಘು ಸೂಕ್ಷ್ಮದರ್ಶಕವನ್ನು (ಲೈಕಾ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ DM6M) ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು. ಹಂತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗಾಗಿ ಒಟ್ಟು 27,000 µm2 ವಿಸ್ತೀರ್ಣದೊಂದಿಗೆ ವಿವಿಧ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ತೆಗೆದ ಮೂರು ಚಿತ್ರಗಳನ್ನು ಆಯ್ಕೆ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಎನರ್ಜಿ ಡಿಸ್ಪರ್ಸಿವ್ ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರೋಸ್ಕೋಪಿ (EDS) ವಿಶ್ಲೇಷಣಾ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಸ್ಕ್ಯಾನಿಂಗ್ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪ್ (JEOL JSM-6490LA) ನಲ್ಲಿ ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಅಂಶ ವಿತರಣಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿವರವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಅಧ್ಯಯನಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು. HEA ಸಂಯೋಜನೆಯ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣವನ್ನು 0.04 ° ನ ಹಂತದ ಗಾತ್ರದೊಂದಿಗೆ CuKα ಮೂಲವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಸಿಸ್ಟಮ್ (ಬ್ರೂಕರ್ D2 ಫೇಸ್ ಶಿಫ್ಟರ್) ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ವಿಕರ್ಸ್ ಮೈಕ್ರೊಹಾರ್ಡ್ನೆಸ್ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಕೋಚನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಮೇಲೆ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳ ಪರಿಣಾಮವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ. ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಾಗಿ, ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಗೆ ಕನಿಷ್ಠ 10 ಇಂಡೆಂಟೇಶನ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು 500 N ನ ಲೋಡ್ ಅನ್ನು 15 ಸೆಕೆಂಡುಗಳವರೆಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಕೋಣೆಯ ಉಷ್ಣಾಂಶದಲ್ಲಿ HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಸಂಕೋಚನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಆಯತಾಕಾರದ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ (7 mm × 3 mm × 3 mm) ಶಿಮಾಡ್ಜು 50KN ಯುನಿವರ್ಸಲ್ ಟೆಸ್ಟಿಂಗ್ ಮೆಷಿನ್ (UTM) 0.001/s ನ ಆರಂಭಿಕ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ದರದಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಯಿತು.
ಇನ್ನು ಮುಂದೆ S-1 ರಿಂದ S-6 ಮಾದರಿಗಳು ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು CoCrFeNi ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ಗೆ 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, ಮತ್ತು 17% SiC (ಎಲ್ಲಾ ತೂಕದ%) ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. . ಕ್ರಮವಾಗಿ. ಯಾವುದೇ SiC ಅನ್ನು ಸೇರಿಸದ ಉಲ್ಲೇಖ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಇನ್ನು ಮುಂದೆ ಮಾದರಿ S-0 ಎಂದು ಉಲ್ಲೇಖಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್ಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 1, ಅಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಸೇರ್ಪಡೆಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಂದಾಗಿ, CoCrFeNi HEA ಯ ಏಕ-ಹಂತದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯು ವಿವಿಧ ರೂಪವಿಜ್ಞಾನ, ಗಾತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ವಿತರಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಹಲವು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯಾಗಿ ರೂಪಾಂತರಗೊಂಡಿದೆ. ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ SiC ಪ್ರಮಾಣ. ಪ್ರತಿ ಹಂತದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು LAS ಫೇಸ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪರ್ಟ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಬಳಸಿ ಚಿತ್ರ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಚಿತ್ರ 1 (ಮೇಲಿನ ಬಲ) ಗೆ ಒಳಸೇರಿಸುವಿಕೆಯು ಈ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಗೆ ಒಂದು ಉದಾಹರಣೆ ಪ್ರದೇಶವನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ, ಹಾಗೆಯೇ ಪ್ರತಿ ಹಂತದ ಘಟಕಕ್ಕೆ ಪ್ರದೇಶದ ಭಾಗವಾಗಿದೆ.
ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಹೈ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು: (a) C-1, (b) C-2, (c) C-3, (d) C-4, (e) C-5 ಮತ್ತು (f) C- 6. LAS ಫೇಸ್ ಎಕ್ಸ್‌ಪರ್ಟ್ ಸಾಫ್ಟ್‌ವೇರ್ ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್-ಆಧಾರಿತ ಇಮೇಜ್ ಹಂತದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳ ಉದಾಹರಣೆಯನ್ನು ಇನ್‌ಸೆಟ್ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ. 1a, C-1 ಸಂಯೋಜನೆಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಪರಿಮಾಣಗಳ ನಡುವೆ ರೂಪುಗೊಂಡ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್, ಅಲ್ಲಿ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಹಂತಗಳ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ 87.9 ± 0.47% ಮತ್ತು 12.1% ± 0.51% ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 1b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ ಸಂಯೋಜಿತ (C-2) ನಲ್ಲಿ, ಘನೀಕರಣದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯ ಯಾವುದೇ ಲಕ್ಷಣಗಳಿಲ್ಲ, ಮತ್ತು C-1 ಸಂಯೋಜನೆಯಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. C-2 ಸಂಯೋಜನೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯು ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಉತ್ತಮವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ (fcc) ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾದ ತೆಳುವಾದ ಪ್ಲೇಟ್‌ಗಳನ್ನು (ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳು) ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ನ ಪರಿಮಾಣದ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ 72 ± 1.69% ಮತ್ತು 28 ± 1.69% ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಜೊತೆಗೆ, ಸಿ-3 ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಹೊಸ ಹಂತ (ಸಿಲಿಸೈಡ್) ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಚಿತ್ರ 1c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ, ಅಂತಹ ಸಿಲಿಸೈಡ್, ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತಗಳ ಪರಿಮಾಣದ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳನ್ನು ಸುಮಾರು 26.5% ± ಎಂದು ಅಂದಾಜಿಸಲಾಗಿದೆ. 0.41%, 25.9 ± 0.53, ಮತ್ತು 47.6 ± 0.34, ಕ್ರಮವಾಗಿ. C-4 ಸಂಯೋಜನೆಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತೊಂದು ಹೊಸ ಹಂತವನ್ನು (ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್) ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ; ಒಟ್ಟು ನಾಲ್ಕು ಹಂತಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಂತವು ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಚಿತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಡಾರ್ಕ್ ಕಾಂಟ್ರಾಸ್ಟ್‌ನೊಂದಿಗೆ ವಿಭಿನ್ನವಾದ ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಇದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಇರುತ್ತದೆ (ಅಂದಾಜು ಪರಿಮಾಣದ ಭಾಗವು ಸುಮಾರು 0.6 ± 0.30% ಮಾತ್ರ). C-5 ಮತ್ತು C-6 ಸಂಯೋಜಿತಗಳಲ್ಲಿ, ಕೇವಲ ಮೂರು ಹಂತಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತು ಈ ಸಂಯುಕ್ತಗಳಲ್ಲಿ ಗಾಢವಾದ ವ್ಯತಿರಿಕ್ತ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಂತವು ಚಕ್ಕೆಗಳ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ S-5 ರಲ್ಲಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಫ್ಲೇಕ್‌ಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, ಕಾಂಪೋಸಿಟ್ S-6 ನಲ್ಲಿನ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳು ಅಗಲವಾಗಿರುತ್ತವೆ, ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಕ್ರಮಬದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತವೆ. C-5 ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ 14.9 ± 0.85% ರಿಂದ C-6 ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 17.4 ± 0.55% ವರೆಗೆ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಅನುಗುಣವಾದ ಹೆಚ್ಚಳವನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.
HEA ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿನ ಪ್ರತಿ ಹಂತದ ವಿವರವಾದ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಮತ್ತಷ್ಟು ತನಿಖೆ ಮಾಡಲು, SEM ಅನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಯಿತು ಮತ್ತು EMF ಪಾಯಿಂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ರಾಸಾಯನಿಕ ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಅನ್ನು ಸಹ ನಡೆಸಲಾಯಿತು. ಸಂಯೋಜಿತ C-1 ಗಾಗಿ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 2, ಮುಖ್ಯ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಬೇರ್ಪಡಿಸುವ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತದೆ. ಸಂಯೋಜಿತ C-1 ರ ರಾಸಾಯನಿಕ ನಕ್ಷೆಯನ್ನು Fig. 2c ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅಲ್ಲಿ Co, Fe, Ni ಮತ್ತು Si ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಏಕರೂಪವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ನೋಡಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬೇಸ್ HEA ಯ ಇತರ ಅಂಶಗಳಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಒಂದು ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದ Cr ಕಂಡುಬಂದಿದೆ, ಇದು Cr ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಿಂದ ಹರಡಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. SEM ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿನ ಬಿಳಿ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಹಂತದ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬನ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದೆ, ಇದು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾದ SiC ಕಣಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯು, ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮಿಯಂನ ಕಡಿಮೆ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಮಿಯಂ-ಸಮೃದ್ಧ ಹಂತಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಮಿಶ್ರಣಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ, ಕರಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SiC ಯ ಸಂಪೂರ್ಣ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. SiC ಯ ವಿಘಟನೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದಲ್ಲಿ ಕರಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಕ್ರೋಮಿಯಂನೊಂದಿಗೆ ಮುಕ್ತ ಇಂಗಾಲವು ಸಂವಹಿಸುತ್ತದೆ. ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಮಾತ್ರ ಇಎಮ್ಎಫ್ ವಿಧಾನದಿಂದ ಗುಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ವಿಶಿಷ್ಟವಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಶಿಖರಗಳ ಗುರುತಿಸುವಿಕೆಯಿಂದ ಹಂತದ ರಚನೆಯು ದೃಢೀಕರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ.
(ಎ) ಮಾದರಿ S-1 ನ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರ, (c) ಅಂಶ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
ಸಂಯೋಜಿತ C-2 ನ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 3. ಆಪ್ಟಿಕಲ್ ಮೈಕ್ರೋಸ್ಕೋಪಿಯಲ್ಲಿನ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಯಂತೆಯೇ, SEM ಪರೀಕ್ಷೆಯು ಕೇವಲ ಎರಡು ಹಂತಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಉತ್ತಮ ರಚನೆಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು, ತೆಳುವಾದ ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ಹಂತದ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ರಚನೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಸಮವಾಗಿ ವಿತರಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತ, ಮತ್ತು ಯುಟೆಕ್ಟಿಕ್ ಹಂತವಿಲ್ಲ. ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ಹಂತದ ಅಂಶ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು EMF ಪಾಯಿಂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಈ ಹಂತದಲ್ಲಿ Cr (ಹಳದಿ) ಮತ್ತು C (ಹಸಿರು) ನ ತುಲನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಷಯವನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿತು, ಇದು ಕರಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SiC ಯ ವಿಭಜನೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಪರಿಣಾಮದೊಂದಿಗೆ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಇಂಗಾಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. . VEA ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲರ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಹಂತವನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತದೆ. ಅಂಶಗಳ ವಿತರಣೆ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದ ಪಾಯಿಂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ಕೋಬಾಲ್ಟ್, ಕಬ್ಬಿಣ, ನಿಕಲ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ.
(a) S-2 ಮಾದರಿಯ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರ, (c) ಅಂಶ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
C-3 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ SEM ಅಧ್ಯಯನಗಳು ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್ ಹಂತಗಳ ಜೊತೆಗೆ ಹೊಸ ಹಂತಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದವು. ಧಾತುರೂಪದ ನಕ್ಷೆ (Fig. 4c) ಮತ್ತು EMF ಪಾಯಿಂಟ್ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ (Fig. 4d) ಹೊಸ ಹಂತವು ನಿಕಲ್, ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಸಮೃದ್ಧವಾಗಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
(a) ಮಾದರಿ S-3 ನ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರ, (c) ಅಂಶ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
C-4 ಸಂಯೋಜನೆಯ SEM ಮತ್ತು EMF ವಿಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 5. ಸಂಯೋಜಿತ C-3 ನಲ್ಲಿ ಗಮನಿಸಿದ ಮೂರು ಹಂತಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಗಂಟುಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಸಹ ಕಂಡುಬಂದಿದೆ. ಸಿಲಿಕಾನ್-ಸಮೃದ್ಧ ಹಂತದ ಪರಿಮಾಣದ ಭಾಗವು C-3 ಸಂಯೋಜನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
(a) ಮಾದರಿ S-4 ನ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರ, (c) ಅಂಶ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
S-5 ಮತ್ತು S-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ SEM ಮತ್ತು EMF ಸ್ಪೆಕ್ಟ್ರಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಕ್ರಮವಾಗಿ ಚಿತ್ರಗಳು 1 ಮತ್ತು 2. 6 ಮತ್ತು 7 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಣ್ಣ ಸಂಖ್ಯೆಯ ಗೋಳಗಳ ಜೊತೆಗೆ, ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಸಹ ಗಮನಿಸಲಾಯಿತು. C-6 ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿನ ಸಿಲಿಕಾನ್-ಹೊಂದಿರುವ ಹಂತದ ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಪದರಗಳ ಸಂಖ್ಯೆ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣದ ಭಾಗವು C-5 ಸಂಯೋಜನೆಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
(a) ಮಾದರಿ C-5 ನ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ನೋಟ, (c) ಧಾತುರೂಪದ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
(a) ಮಾದರಿ S-6 ನ SEM ಚಿತ್ರ, (b) ವಿಸ್ತರಿಸಿದ ಚಿತ್ರ, (c) ಅಂಶ ನಕ್ಷೆ, (d) ಸೂಚಿಸಲಾದ ಸ್ಥಳಗಳಲ್ಲಿ EMF ಫಲಿತಾಂಶಗಳು.
XRD ಮಾಪನಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಸ್ಫಟಿಕ ರಚನೆಯ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಹ ನಿರ್ವಹಿಸಲಾಯಿತು. ಫಲಿತಾಂಶವನ್ನು ಚಿತ್ರ 8 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಬೇಸ್ WEA (S-0) ನ ವಿವರ್ತನೆ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, fcc ಹಂತಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಶಿಖರಗಳು ಮಾತ್ರ ಗೋಚರಿಸುತ್ತವೆ. C-1, C-2 ಮತ್ತು C-3 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಎಕ್ಸ್-ರೇ ಡಿಫ್ರಾಕ್ಷನ್ ಮಾದರಿಗಳು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬೈಡ್ (Cr7C3) ಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಿಖರಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಿದವು ಮತ್ತು C-3 ಮತ್ತು C-4 ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಅವುಗಳ ತೀವ್ರತೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ. ಈ ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ ಡೇಟಾ EMF ಜೊತೆಗೆ. S-3 ಮತ್ತು S-4 ಮಾದರಿಗಳಿಗೆ Co/Ni ಸಿಲಿಸೈಡ್‌ಗಳಿಗೆ ಅನುಗುಣವಾದ ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ, ಮತ್ತೆ ಚಿತ್ರ 2 ಮತ್ತು 3 ರಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವ EDS ಮ್ಯಾಪಿಂಗ್ ಫಲಿತಾಂಶಗಳೊಂದಿಗೆ ಸ್ಥಿರವಾಗಿದೆ. ಚಿತ್ರ 3 ಮತ್ತು ಚಿತ್ರ 4. 5 ಮತ್ತು S-6 ಶಿಖರಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ. ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್‌ಗೆ ಅನುರೂಪವಾಗಿದೆ.
ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರಲ್ ಮತ್ತು ಸ್ಫಟಿಕಶಾಸ್ತ್ರದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಸೇರಿಸಿದ SiC ಯ ವಿಭಜನೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ. ಇದು VEA ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಇರುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ. ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಕಾರ್ಬನ್ 54.55 ಗೆ ಬಹಳ ಬಲವಾದ ಬಾಂಧವ್ಯವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಉಚಿತ ಕಾರ್ಬನ್‌ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ, ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ವಿಷಯದಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಇಳಿಕೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. SiC56 ನ ವಿಘಟನೆಯಿಂದಾಗಿ Si fcc ಹಂತಕ್ಕೆ ಹಾದುಹೋಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಮೂಲ HEA ಗೆ SiC ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಯ ಹೆಚ್ಚಳವು ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಹಂತದ ಪ್ರಮಾಣ ಮತ್ತು ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್ನಲ್ಲಿ ಉಚಿತ Si ಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಳಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. ಈ ಹೆಚ್ಚುವರಿ Si ಅನ್ನು ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ (ಸಂಯೋಜಿತ S-1 ಮತ್ತು S-2) ಠೇವಣಿ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳಲ್ಲಿ (S-3 ರಿಂದ S-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳು) ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಕೋಬಾಲ್ಟ್ ಶೇಖರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ/. ನಿಕಲ್ ಸಿಲಿಸೈಡ್. ನೇರ ಸಂಶ್ಲೇಷಣೆಯ ಅಧಿಕ-ತಾಪಮಾನದ ಕ್ಯಾಲೋರಿಮೆಟ್ರಿಯಿಂದ ಪಡೆದ Co ಮತ್ತು Ni ಸಿಲಿಸೈಡ್‌ಗಳ ರಚನೆಯ ಪ್ರಮಾಣಿತ ಎಂಥಾಲ್ಪಿ -37.9 ± 2.0, -49.3 ± 1.3, -34.9 ± 1.1 kJ mol -1 ಇವುಗಳಿಗೆ ಕ್ರಮವಾಗಿ Co2Si, CoSi ಮತ್ತು CoSi2, ಮೌಲ್ಯಗಳು - 50.6 ± Ni2Si ಮತ್ತು Ni5Si2 ಗಾಗಿ ಕ್ರಮವಾಗಿ 1.7 ಮತ್ತು - 45.1 ± 1.4 kJ mol-157. ಈ ಮೌಲ್ಯಗಳು SiC ಯ ರಚನೆಯ ಶಾಖಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ಇದು Co/Ni ಸಿಲಿಸೈಡ್‌ಗಳ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುವ SiC ಯ ವಿಘಟನೆಯು ಶಕ್ತಿಯುತವಾಗಿ ಅನುಕೂಲಕರವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. S-5 ಮತ್ತು S-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳಲ್ಲಿ, ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಉಚಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಇತ್ತು, ಇದು ಸಿಲಿಸೈಡ್ನ ರಚನೆಯನ್ನು ಮೀರಿ ಹೀರಿಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಈ ಉಚಿತ ಸಿಲಿಕಾನ್ ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕ ಸ್ಟೀಲ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುವ ಗ್ರಾಫಿಟೈಸೇಶನ್‌ಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಬಂದಿದೆ58.
HEA ಆಧರಿಸಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಸೆರಾಮಿಕ್-ಬಲವರ್ಧಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಸಂಕೋಚನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳು ಮತ್ತು ಗಡಸುತನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಂದ ತನಿಖೆ ಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಒತ್ತಡ-ಸ್ಟ್ರೈನ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9a, ಮತ್ತು Fig. 9b ನಲ್ಲಿ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ, ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ, ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಉದ್ದನೆಯ ನಡುವಿನ ಸ್ಕ್ಯಾಟರ್‌ಪ್ಲೋಟ್ ಅನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.
(ಎ) ಸಂಕುಚಿತ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಕರ್ವ್‌ಗಳು ಮತ್ತು (ಬಿ) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡ, ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ, ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಉದ್ದವನ್ನು ತೋರಿಸುವ ಸ್ಕ್ಯಾಟರ್‌ಪ್ಲಾಟ್‌ಗಳು. S-5 ಮತ್ತು S-6 ಮಾದರಿಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಎರಕದ ದೋಷಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುವುದರಿಂದ, S-0 ರಿಂದ S-4 ಮಾದರಿಗಳನ್ನು ಮಾತ್ರ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ.
ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ನೋಡಿದಂತೆ. 9, ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೇಸ್ VES (C-0) ಗೆ 136 MPa ನಿಂದ C-4 ಸಂಯೋಜನೆಗೆ 2522 MPa ಗೆ ಹೆಚ್ಚಿದೆ. ಮೂಲ WPP ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, S-2 ಸಂಯೋಜನೆಯು ಸುಮಾರು 37% ನಷ್ಟು ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ ಉತ್ತಮವಾದ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ ಮತ್ತು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು (1200 MPa) ತೋರಿಸಿದೆ. ಈ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯು ಒಟ್ಟಾರೆ ಮೈಕ್ರೊಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಲ್ಲಿನ ಸುಧಾರಣೆಯಿಂದಾಗಿ, ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಉತ್ತಮವಾದ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಲ್ಯಾಮೆಲ್ಲಾಗಳ ಏಕರೂಪದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ, ಇದು ಸ್ಥಳಾಂತರಿಸುವಿಕೆಯ ಚಲನೆಯನ್ನು ಪ್ರತಿಬಂಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. C-3 ಮತ್ತು C-4 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳು ಕ್ರಮವಾಗಿ 1925 MPa ಮತ್ತು 2522 MPa. ಈ ಹೆಚ್ಚಿನ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳನ್ನು ಸಿಮೆಂಟೆಡ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಸೈಡ್ ಹಂತಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಭಾಗದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಹಂತಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯು ಕೇವಲ 7% ನಷ್ಟು ವಿರಾಮದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು. CoCrFeNi HEA (S-0) ಮತ್ತು S-1 ಮೂಲ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಒತ್ತಡ-ಸ್ಟ್ರೈನ್ ವಕ್ರಾಕೃತಿಗಳು ಪೀನವಾಗಿದ್ದು, ಅವಳಿ ಪರಿಣಾಮ ಅಥವಾ TRIP59,60 ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ಮಾದರಿ S-1 ಗೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ, S-2 ಮಾದರಿಯ ಒತ್ತಡ-ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಕರ್ವ್ ಸುಮಾರು 10.20% ನಷ್ಟು ಸ್ಟ್ರೈನ್ನಲ್ಲಿ ಕಾನ್ಕೇವ್ ಆಕಾರವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಅಂದರೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ಡಿಸ್ಲೊಕೇಶನ್ ಸ್ಲಿಪ್ ಈ ವಿರೂಪಗೊಂಡ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ ಮಾದರಿಯ ಮುಖ್ಯ ವಿರೂಪ ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ60,61 . ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ ಗಟ್ಟಿಯಾಗಿಸುವ ಪ್ರಮಾಣವು ದೊಡ್ಡ ಸ್ಟ್ರೈನ್ ಶ್ರೇಣಿಯ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚಿನ ತಳಿಗಳಲ್ಲಿ ಪೀನತೆಗೆ ಪರಿವರ್ತನೆಯು ಸಹ ಗೋಚರಿಸುತ್ತದೆ (ಆದರೂ ಇದು ನಯಗೊಳಿಸಿದ ಸಂಕುಚಿತ ಲೋಡ್‌ಗಳ ವೈಫಲ್ಯದಿಂದಾಗಿ ಎಂದು ತಳ್ಳಿಹಾಕಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ). ) ಮೈಕ್ರೋಸ್ಟ್ರಕ್ಚರ್‌ನಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಸಿಲಿಸೈಡ್‌ಗಳ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಮಾಣದ ಭಿನ್ನರಾಶಿಗಳ ಉಪಸ್ಥಿತಿಯಿಂದಾಗಿ C-3 ಮತ್ತು C-4 ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಸೀಮಿತ ಪ್ಲಾಸ್ಟಿಟಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಈ ಮಾದರಿಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಎರಕದ ದೋಷಗಳಿಂದಾಗಿ C-5 ಮತ್ತು C-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಮಾದರಿಗಳ ಸಂಕೋಚನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಗಿಲ್ಲ (ಚಿತ್ರ 10 ನೋಡಿ).
C-5 ಮತ್ತು C-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಮಾದರಿಗಳಲ್ಲಿ ಎರಕದ ದೋಷಗಳ ಸ್ಟೀರಿಯೊಮೈಕ್ರೊಗ್ರಾಫ್‌ಗಳು (ಕೆಂಪು ಬಾಣಗಳಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗಿದೆ).
VEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಗಡಸುತನವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9b. ಮೂಲ WEA 130±5 HV ಗಡಸುತನವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಮತ್ತು S-1, S-2, S-3 ಮತ್ತು S-4 ಮಾದರಿಗಳು 250±10 HV, 275±10 HV, 570±20 HV ಮತ್ತು 755±20 HV. ಗಡಸುತನದ ಹೆಚ್ಚಳವು ಸಂಕೋಚನ ಪರೀಕ್ಷೆಗಳಿಂದ ಪಡೆದ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಉತ್ತಮ ಒಪ್ಪಂದದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಸಂಯೋಜನೆಯಲ್ಲಿ ಘನವಸ್ತುಗಳ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿನ ಹೆಚ್ಚಳದೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಪ್ರತಿ ಮಾದರಿಯ ಗುರಿ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ ಲೆಕ್ಕಹಾಕಿದ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಹ ಅಂಜೂರದಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. 9b. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ (1200 MPa), ಗಡಸುತನ (275 ± 10 HV), ಮತ್ತು ವೈಫಲ್ಯಕ್ಕೆ (~ 37%) ಸಂಬಂಧಿತ ಉದ್ದನೆಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಂಯೋಜಿತ C-2 ಗೆ ಗಮನಿಸಲಾಗಿದೆ.
ವಿವಿಧ ವರ್ಗಗಳ ವಸ್ತುಗಳೊಂದಿಗೆ ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಸಂಯೋಜನೆಯ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ತುಲನಾತ್ಮಕ ಉದ್ದನೆಯ ಹೋಲಿಕೆಯನ್ನು ಚಿತ್ರ 11a ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಲಾಗಿದೆ. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ CoCrFeNi ಆಧಾರಿತ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಯಾವುದೇ ಒತ್ತಡದ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚಿನ ಉದ್ದವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ62. ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳು ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉದ್ದನೆಯ ಕಥಾವಸ್ತುವಿನ ಹಿಂದೆ ಖಾಲಿಯಾಗದ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಸಹ ನೋಡಬಹುದು. ಇದರ ಜೊತೆಗೆ, ಅಭಿವೃದ್ಧಿ ಹೊಂದಿದ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಶಕ್ತಿ (277 MPa, 1200 MPa, 1925 MPa ಮತ್ತು 2522 MPa) ಮತ್ತು ಉದ್ದನೆಯ (>60%, 37%, 7.3% ಮತ್ತು 6.19%) ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ವ್ಯಾಪಕ ಶ್ರೇಣಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ. ಸುಧಾರಿತ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ವಸ್ತುಗಳ ಆಯ್ಕೆಯಲ್ಲಿ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಪ್ರಮುಖ ಅಂಶವಾಗಿದೆ63,64. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಆವಿಷ್ಕಾರದ HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಇಳುವರಿ ಶಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಉದ್ದನೆಯ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ. ಏಕೆಂದರೆ ಕಡಿಮೆ ಸಾಂದ್ರತೆಯ SiC ಯ ಸೇರ್ಪಡೆಯು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜನೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ. HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಉದ್ದವು ಚಿತ್ರ 11b ನಲ್ಲಿ ತೋರಿಸಿರುವಂತೆ HEA FCC ಮತ್ತು ರಿಫ್ರ್ಯಾಕ್ಟರಿ HEA ಯಂತೆಯೇ ಒಂದೇ ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸಂಯುಕ್ತಗಳ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೃಹತ್ ಲೋಹೀಯ ಕನ್ನಡಕ65 (Fig. 11c) ಗಳಂತೆಯೇ ಇರುತ್ತದೆ. ಮಾಸಿವ್ ಮೆಟಾಲಿಕ್ ಗ್ಲಾಸ್‌ಗಳು (BMS) ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯದಿಂದ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಉದ್ದವು ಸೀಮಿತವಾಗಿದೆ66,67. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಈ ಅಧ್ಯಯನದಲ್ಲಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾದ ಕೆಲವು HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ಉದ್ದವನ್ನು ತೋರಿಸಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, VEA ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಿದ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ವಿವಿಧ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಗಳಿಗೆ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ವಿಶಿಷ್ಟ ಮತ್ತು ಬೇಡಿಕೆಯ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ ಎಂದು ತೀರ್ಮಾನಿಸಲಾಯಿತು. ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಈ ವಿಶಿಷ್ಟ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು FCC HEA ಮ್ಯಾಟ್ರಿಕ್ಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಸಿಟುವಿನಲ್ಲಿ ರೂಪುಗೊಂಡ ಹಾರ್ಡ್ ಕಾರ್ಬೈಡ್‌ಗಳ ಏಕರೂಪದ ಪ್ರಸರಣದಿಂದ ವಿವರಿಸಬಹುದು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಶಕ್ತಿಯ ಉತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸುವ ಗುರಿಯ ಭಾಗವಾಗಿ, ಸೆರಾಮಿಕ್ ಹಂತಗಳ ಸೇರ್ಪಡೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆಯ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ಎಚ್ಚರಿಕೆಯಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಬೇಕು ಮತ್ತು ಎರಕಹೊಯ್ದ ದೋಷಗಳನ್ನು ತಪ್ಪಿಸಲು ನಿಯಂತ್ರಿಸಬೇಕು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ S-5 ಮತ್ತು S-6 ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮತ್ತು ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ. ಲಿಂಗ.
ಈ ಅಧ್ಯಯನದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ವಿವಿಧ ರಚನಾತ್ಮಕ ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು HEA ಗಳೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಲಾಗಿದೆ: (ಎ) ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ62, (ಬಿ) ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಇಳುವರಿ ಒತ್ತಡ ವರ್ಸಸ್ ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿ63 ಮತ್ತು (ಸಿ) ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ವರ್ಸಸ್ ಗಡಸುತನ65.
SiC ಸೇರ್ಪಡೆಯೊಂದಿಗೆ HEA CoCrFeNi ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ಆಧರಿಸಿದ HEA-ಸೆರಾಮಿಕ್ ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಸರಣಿಯ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ರಚನೆ ಮತ್ತು ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಈ ಕೆಳಗಿನ ತೀರ್ಮಾನಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ:
ಆರ್ಕ್ ಮೆಲ್ಟಿಂಗ್ ವಿಧಾನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು CoCrFeNi HEA ಗೆ SiC ಅನ್ನು ಸೇರಿಸುವ ಮೂಲಕ ಹೈ ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಸಂಯೋಜನೆಗಳನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಬಹುದು.
ಆರ್ಕ್ ಕರಗುವ ಸಮಯದಲ್ಲಿ SiC ಕೊಳೆಯುತ್ತದೆ, ಇದು ಕಾರ್ಬೈಡ್, ಸಿಲಿಸೈಡ್ ಮತ್ತು ಗ್ರ್ಯಾಫೈಟ್ ಹಂತಗಳ ಸ್ಥಳದಲ್ಲಿ ರಚನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ, ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಮತ್ತು ಪರಿಮಾಣದ ಭಾಗವು ಬೇಸ್ HEA ಗೆ ಸೇರಿಸಲಾದ SiC ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಅನೇಕ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ಪ್ರದರ್ಶಿಸುತ್ತವೆ, ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಮತ್ತು ಉದ್ದನೆಯ ಕಥಾವಸ್ತುವಿನ ಮೇಲೆ ಹಿಂದೆ ಖಾಲಿಯಿರುವ ಪ್ರದೇಶಗಳಲ್ಲಿ ಬೀಳುತ್ತವೆ. 6 wt% SiC ಬಳಸಿ ಮಾಡಿದ HEA ಸಂಯೋಜನೆಯ ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು 37% ಡಕ್ಟಿಲಿಟಿಯನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸುವಾಗ ಬೇಸ್ HEA ಗಿಂತ ಎಂಟು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು.
HEA ಸಂಯೋಜನೆಗಳ ಗಡಸುತನ ಮತ್ತು ಇಳುವರಿ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಬೃಹತ್ ಲೋಹೀಯ ಗ್ಲಾಸ್‌ಗಳ (BMG) ವ್ಯಾಪ್ತಿಯಲ್ಲಿದೆ.
ಉನ್ನತ-ಎಂಟ್ರೊಪಿ ಮಿಶ್ರಲೋಹದ ಸಂಯೋಜನೆಗಳು ಮುಂದುವರಿದ ರಚನಾತ್ಮಕ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಿಗಾಗಿ ಲೋಹದ-ಯಾಂತ್ರಿಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳ ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಸಂಯೋಜನೆಯನ್ನು ಸಾಧಿಸಲು ಒಂದು ಭರವಸೆಯ ವಿಧಾನವನ್ನು ಪ್ರತಿನಿಧಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ಸೂಚಿಸುತ್ತವೆ.