CoCrFeNi - яхшы өйрәнелгән йөз үзәк куб (fcc) югары энтропия эретмәсе (HEA). Бу тикшерүнең төп юнәлеше - дуга аркасын эретү ысулы ярдәмендә төрле күләмдә SiC кушып, шундый HEAларның көч һәм сыгылмалы балансын яхшырту. Билгеле булганча, HEA базасында хромның булуы эретү вакытында SiCның бозылуына китерә. Шулай итеп, ирекле углеродның хром белән үзара тәэсире хром карбидларының ситу формалашуына китерә, ә ирекле кремний HEA базасында чишелештә кала һәм / яки силицидлар формалаштыру өчен HEA базасын тәшкил иткән элементлар белән үзара бәйләнештә тора. SiC эчтәлеге арта барган саен, микросруктура фазасы түбәндәге эзлеклелектә үзгәрә: fcc → fcc + eutectic → fcc + хром карбид плиткалары → fcc + хром карбид флэклары + силицид → fcc + хром карбид плиткалары + силицид + графит шарлар / графит плиталар. Нәтиҗә ясалган композитлар гадәти эретмәләр һәм югары энтропия эретмәләре белән чагыштырганда бик күп механик үзлекләрне күрсәтәләр (уңышның көче 277 МПадан 60% тан 2522 МПа кадәр 622 озынлыкта). Эшләнгән кайбер югары антропия композитлары механик үзлекләрнең искиткеч комбинациясен күрсәтәләр (уңыш көче 1200 МПа, озынлык 37%) һәм уңышның стресс-озынлык схемасында моңа кадәр барып җитә алмаган төбәкләрне били. Искиткеч озынлыкка өстәп, HEA композитларының катылыгы һәм җитештерү көче күпчелек металл стаканнар белән бер диапазонда. Шуңа күрә, югары энтропия композитларын үстерү алдынгы структур кушымталар өчен механик үзлекләрнең искиткеч комбинациясенә ирешергә ярдәм итә ала дип санала.
Entгары энтропия эретмәләрен үстерү - металлургиядә перспективалы яңа концепция1,2. Entгары энтропия эретмәләре (HEA) берничә очракта физик һәм механик үзлекләрнең искиткеч комбинациясен күрсәттеләр, шул исәптән югары җылылык тотрыклылыгы3,4 суперпластик озынлык 5,6 ару чыдамлыгы7,8 коррозиягә каршы тору 9,10,11, искиткеч киемгә каршы тору12,13,14 , 15 һәм трибологик үзлекләр15, 16,17 хәтта югары температурада 18,19,20,21,22 һәм түбән температурада механик үзлекләр23,24,25. HEAдагы механик үзлекләрнең искиткеч комбинациясе гадәттә дүрт төп эффект белән бәйле, алар югары конфигурацион энтропия26, көчле тактаны бозу27, әкрен диффузия28 һәм коктейль эффекты29. HEAs гадәттә FCC, BCC һәм HCP төрләре дип классификацияләнәләр. FCC HEA гадәттә Co, Cr, Fe, Ni һәм Mn кебек күчеш элементларын үз эченә ала һәм искиткеч зурлыкны күрсәтә (хәтта түбән температурада да 25), ләкин түбән көч. BCC HEA гадәттә W, Mo, Nb, Ta, Ti һәм V кебек югары тыгызлык элементларыннан тора һәм бик югары көчкә ия, ләкин түбән сыгылмалы һәм түбән специаль көч30.
Эшкәртү, термомеханик эшкәртү һәм элементлар өстәү нигезендә HEA-ның микроструктур модификациясе механик үзлекләрнең иң яхшы комбинациясен алу өчен тикшерелде. CoCrFeMnNi FCC HEA югары басымлы торсион белән каты пластик деформациягә дучар була, бу катылыкның (520 HV) һәм көченең (1950 MPa) сизелерлек артуына китерә, ләкин нанокристалл микросруктурасы (~ 50 нм) эретүне эретә31 . CoCrFeMnNi HEAs-га икеләтә тотрыклылыкны (TWIP) һәм трансформацияләнгән пластиклылыкны (TRIP) кертү яхшы эш катгыйлыгын күрсәтә, нәтиҗәдә, киеренкелек көче кыйммәте исәбенә. Түбәндә (1124 MPa) 32. Көч һәм сыгылманың иң яхшы комбинациясе булган материаллар эзләгәндә, изоатомик булмаган элементлар өстәп, күп фазалы HEA һәм эвтектик HEA үсеше шулай ук тикшерелде34,35,36,37,38,39,40,41. Чыннан да, эвтектик югары-энтропия эретмәләрендә каты һәм йомшак этапларның яхшырак бүленеше көч һәм сыгылманың чагыштырмача яхшырак кушылуына китерә ала35,38,42,43.
CoCrFeNi системасы - киң өйрәнелгән бер фазалы FCC югары энтропия эретмәсе. Бу система түбән һәм югары температурада тиз эш катыру үзенчәлекләрен күрсәтә44 һәм искиткеч үткәргеч 45,46. Аның чагыштырмача түбән көчен яхшырту өчен төрле омтылышлар ясалды (MP 300 MPa) 47,48, шул исәптән ашлыкны чистарту25, гетероген микросруктура 49, явым-төшем 50,51,52 һәм трансформацияләнгән пластиклылык (TRIP) 53. Каты шартларда HEA CoCrFeNi кубын ашлык белән эшкәртү, каты шартларда салкын рәсем белән 300 MPa47.48 дән 1,2 GPa25 кадәр көчәйтә, ләкин сыгылу югалтуын 60% тан 12,6% ка кадәр киметә. CoCrFeNi HEAга Al кушылуы гетероген микросруктура формалашуга китерде, бу аның җитештерү көчен 786 MPa һәм чагыштырмача озынлыгы 22% 49 га кадәр арттырды. CoCrFeNi HEA Ti һәм Al белән кушылды, явым-төшемнәрне ныгытты, шуның белән уңышны 645 МПа һәм 39% 51кә кадәр арттырды. TRIP механизмы (йөз үзәкле куб → гексаедраль мартенситик трансформация) һәм игезәк CoCrFeNi HEAның киеренке көчен 841 MPa һәм тәнәфес вакытында озынлыгы 76% 53кә арттырды.
Шулай ук HEA йөз үзәк куб матрицасына керамик ныгыту өстәү омтылышы ясалды, югары энтропия композитларын үстерү өчен, көч һәм сыгылманың яхшырак комбинациясен күрсәтә ала. Entгары энтропияле композитлар вакуум дугасы эретү белән эшкәртелде44, механик эретү45,46,47,48,52,53, очкын плазмасы синтеринг 46,51,52, вакуум кайнар басу45, кайнар изостатик басу47,48 һәм өстәмә җитештерү процесслары үсеше43, 50. WC44, 45, 46, Al2O347, SiC48, TiC43, 49, TiN50 һәм Y2O351 кебек карбидлар, оксидлар һәм нитридлар HEA композитларын үстерүдә керамик ныгыту буларак кулланылган. Көчле һәм чыдам HEA композитын эшләгәндә һәм үстергәндә дөрес HEA матрицасын һәм керамикасын сайлау аеруча мөһим. Бу эштә CoCrFeNi матрица материалы итеп сайланды. CoCrFeNi HEAга төрле күләмдә SiC кушылды һәм аларның микросруктурага, фаза составына һәм механик үзлекләренә тәэсире өйрәнелде.
Eгары чисталыклы металллар Co, Cr, Fe, Ni (99,95 вт%) һәм SiC порошогы (чисталык 99%, зурлыгы -400 меш) башлангыч кисәкчәләр формасында HEA композитларын ясау өчен чимал буларак кулланылды. CoCrFeNi HEAның изоатомик составы башта ярымшарик су белән суытылган бакыр формасына урнаштырылды, аннары палата 3 · 10-5 мбарга эвакуацияләнде. Purгары чисталык аргон газы кулланылмый торган вольфрам электродлары белән дугада эрү өчен кирәк булган вакуумга ирешү өчен кертелә. Яхшы бертөрлелекне тәэмин итү өчен барлыкка килгән инготлар биш тапкыр үзгәртелә һәм эретелә. Төрле композицияләрнең югары энтропия композитлары барлыкка килгән эквиатомик CoCrFeNi төймәләренә билгеле күләмдә SiC кушып әзерләнде, алар биш тапкыр инверсия белән кабат гомогенизацияләнде һәм һәр очракта эретеп ябыштырылды. Нәтиҗә ясалган композиттан формалашкан төймә EDM ярдәмендә алга таба сынау һәм характеристика өчен киселде. Микроструктур тикшеренүләр өчен үрнәкләр стандарт металлографик ысуллар буенча әзерләнде. Беренчедән, үрнәкләр санлы фаз анализы өчен Leica Image Analysis (LAS Phase Expert) программа ярдәмендә җиңел микроскоп (Leica Microscope DM6M) ярдәмендә тикшерелде. Фаза анализы өчен гомуми мәйданы якынча 27,000 µm2 булган төрле өлкәләрдә төшерелгән өч рәсем сайланды. Алга таба җентекләп микроструктур тикшеренүләр, шул исәптән химик состав анализы һәм элементларны бүлү анализы, энергия дисперсив спектроскопиясе (EDS) анализлау системасы белән җиһазланган электрон микроскопта (JEOL JSM-6490LA) үткәрелде. HEA композитының кристалл структурасына характеристика рентген дифракция системасы (Bruker D2 фаза күчергеч) ярдәмендә CuKα чыганагы ярдәмендә 0,04 ° зурлыгында башкарылды. Микроструктур үзгәрешләрнең HEA композитларының механик үзлекләренә тәэсире Викерс микрохардлык сынаулары һәм кысу тестлары ярдәмендә өйрәнелде. Катылык сынавы өчен, бер үрнәк өчен ким дигәндә 10 индуктивлык кулланып, 15 с өчен 500 N авырлык кулланыла. Бүлмә температурасында HEA композитларын кысу сынаулары турыпочмаклы үрнәкләрдә (7 мм × 3 мм × 3 мм) Шимадзу 50КН универсаль сынау машинасында (UTM) 0,001 / с тизлектә.
Entгары энтропия композитлары, алга таба S-1-S-6 үрнәкләре дип атала, CoCrFeNi матрицасына 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, һәм 17% SiC (барысы да авырлык буенча) өстәп әзерләнгән. . тиешенчә. SiC кушылмаган белешмә үрнәге алга таба S-0 үрнәге дип атала. Эшләнгән HEA композитларының оптик микрографлары Рәсемнәрдә күрсәтелгән. 1, монда, төрле өстәмәләр кушылу аркасында, CoCrFeNi HEAның бер фазалы микросруктурасы төрле морфология, зурлык һәм тарату белән күп этаплардан торган микроструктурага үзгәртелде. Композициядә SiC күләме. Phaseәр этапның күләме LAS Phase Expert программасын кулланып рәсем анализыннан билгеләнде. 1-нче рәсемгә (өске уңга) кертелгән анализ бу анализ өчен үрнәк мәйданны, шулай ук һәр фаза компоненты өчен мәйдан өлешен күрсәтә.
Developedгары энтропия композитларының оптик микрографлары: а) С-1, б) С-2, в) С-3, (г) С-4, (е) С-5 һәм (е) С- 6. Инсетта LAS Фаза Эксперт программасын кулланып контрастка нигезләнгән рәсем фазасы анализы нәтиҗәләре күрсәтелә.
Инҗирдә күрсәтелгәнчә. 1а, C-1 композитының матрица күләмнәре арасында формалашкан эвтектик микросруктура, монда матрица һәм эвтектик этаплар күләме тиешенчә 87,9 ± 0,47% һәм 12,1% ± 0,51% дип бәяләнә. 1б рәсемдә күрсәтелгән композитта (С-2) катылану вакытында эвтектик реакция билгеләре юк, һәм C-1 композитыннан бөтенләй аерылып торган микросруктура күзәтелә. С-2 композитының микроструктурасы чагыштырмача яхшы һәм матрица фазасында (fcc) бертигез таралган нечкә тәлинкәләрдән (карбидлардан) тора. Матрицаның һәм карбидның күләм фракцияләре тиешенчә 72 ± 1,69% һәм 28 ± 1,69% белән бәяләнә. Матрица һәм карбидка өстәп, C-3 композитында яңа фаза (силицид) табылды, 1с рәсемдә күрсәтелгәнчә, андый силицид, карбид һәм матрица этапларының күләм фракцияләре якынча 26,5% ± белән бәяләнә. 0,41%, 25,9 ± 0.53, һәм 47,6 ± 0,34. Тагын бер яңа этап (графит) C-4 композитының микроструктурасында да күзәтелде; барлыгы дүрт этап билгеләнде. Графит фазасы оптик рәсемнәрдә кара контраст белән аерылып торган глобуляр формага ия һәм аз күләмдә генә бар (фаразланган күләм күләме якынча 0,6 ± 0,30%). С-5 һәм С-6 композитларында өч этап кына билгеләнде, һәм бу композитларда кара контрастлы графит фаза плиткалар формасында барлыкка килә. Композит S-5 графит плиталары белән чагыштырганда, Композит S-6дагы графит кисәкләре киңрәк, кыска һәм регуляр. Графит эчтәлегенең тиешле үсеше C-5 композитында 14,9 ± 0,85% тан C-6 композитында якынча 17,4 ± 0,55% ка кадәр күзәтелә.
Алга таба HEA композитындагы һәр фазаның микросруктурасын һәм химик составын тикшерү өчен, үрнәкләр SEM ярдәмендә тикшерелде, EMF ноктасын анализлау һәм химик картография дә үткәрелде. Композит С-1 нәтиҗәләре инҗирдә күрсәтелгән. 2, төп матрица фазасының регионнарын аеручы эутектик катнашмалар барлыгы ачык күренә. С-1 составлы химик карта 2c рәсемдә күрсәтелгән, монда матрица фазасында Co, Fe, Ni, Si бертөрле таралганын күрергә мөмкин. Ләкин, матрица фазасында HEA базасының башка элементлары белән чагыштырганда аз күләмдә Cr табылды, бу Cr матрицадан таралуын күрсәтә. SEM образындагы ак эвтектик фазаның составы хром һәм углеродка бай, бу аның хром карбид булуын күрсәтә. Микроструктурада дискрет SiC кисәкчәләренең булмавы, матрицада хромның күзәтелгән түбән эчтәлеге һәм хромга бай фазалар булган эвтектик катнашмаларның булуы эретү вакытында SiCның тулы бозылуын күрсәтә. SiC-ның таркалуы нәтиҗәсендә кремний матрица фазасында эри, һәм ирекле углерод хром белән үзара бәйләнештә торып, хром карбидларын барлыкка китерә. Күренгәнчә, EMF ысулы белән углерод кына сыйфатлы итеп билгеләнде, һәм фазаның формалашуы рентген дифракция формаларында характерлы карбид чокырларын ачыклау белән расланды.
а) S-1 үрнәгенең SEM образы, б) зурайтылган рәсем, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
Композит С-2 анализы инҗирдә күрсәтелгән. 3. Оптик микроскопиядәге күренешкә охшаган, SEM экспертизасы ике этаптан торган яхшы структураны ачыклады, нечкә лампель фазасы бар структурада тигез бүленде. матрица фазасы, һәм эвтектик фаза юк. Элемент тарату һәм лампель фазасына EMF ноктасы анализы бу этапта Cr (сары) һәм C (яшел) чагыштырмача югары эчтәлекне ачыклады, бу эретү вакытында SiC таркалуын һәм чыгарылган углеродның хром эффекты белән үзара тәэсирен күрсәтә. . VEA матрицасы лампель карбид фазасын формалаштыра. Элементларның бүленеше һәм матрица фазасына анализ күрсәткәнчә, кобальт, тимер, никель һәм кремнийның күбесе матрица фазасында бар.
а) S-2 үрнәгенең SEM образы, б) зурайтылган рәсем, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
C-3 композитларын SEM тикшеренүләре карбид һәм матрица фазаларына өстәп яңа этапларның булуын ачыклады. Элемент картасы (4с рәсем) һәм EMF ноктасы анализы (4d рәсем) яңа этапның никель, кобальт һәм кремнийга бай булуын күрсәтә.
а) S-3 үрнәгенең SEM образы, б) зурайтылган рәсем, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
C-4 композитына SEM һәм EMF анализы нәтиҗәләре Рәсемнәрдә күрсәтелгән. 5. С-3 составында күзәтелгән өч этапка өстәп, графит түгәрәкләренең барлыгы да табылды. Кремнийга бай фазаның күләм өлеше C-3 композитына караганда югарырак.
а) S-4 үрнәгенең SEM образы, б) зурайтылган рәсем, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
S-5 һәм S-6 композитларының SEM һәм EMF спектры нәтиҗәләре 1 һәм 2. 6 һәм 7 нче рәсемнәрдә күрсәтелгән. Аз санлы өлкәләргә өстәп, графит плиталарның булуы да күзәтелде. С-6 композитында кремний булган фазаның графит кисәкләренең саны да, күләм күләме дә C-5 композитына караганда зуррак.
а) C-5 үрнәгенең SEM образы, б) киңәйтелгән күренеш, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
а) S-6 үрнәгенең SEM образы, б) зурайтылган рәсем, в) элемент картасы, г) күрсәтелгән урыннарда EMF нәтиҗәләре.
HEA композитларының кристалл структурасына характеристика шулай ук XRD үлчәүләре ярдәмендә башкарылды. Нәтиҗә 8 нче рәсемдә күрсәтелгән. WEA (S-0) базасының дифракция үрнәгендә бары тик fcc фазасына туры килгән биеклекләр генә күренә. C-1, C-2, C-3 композитларының рентген дифракция үрнәкләре хром карбидына (Cr7C3) туры килгән өстәмә чокырларның булуын ачыклады, һәм аларның интенсивлыгы C-3 һәм C-4 үрнәкләре өчен түбән иде. бу үрнәкләр өчен EMF мәгълүматлары белән. Co / Ni силицидларына туры килгән иң югары нокталар S-3 һәм S-4 үрнәкләре өчен күзәтелде, 2 һәм 3 нче рәсемнәрдә күрсәтелгән EDS картасы нәтиҗәләренә туры килә. 3 нче рәсемдә күрсәтелгәнчә һәм 4 нче рәсемдә күрсәтелгән. графитка туры килә.
Developedсеш композитларның микроструктур һәм кристаллографик характеристикалары кушылган SiCның бозылуын күрсәттеләр. Бу VEA матрицасында хром булу белән бәйле. Хром углерод 54.55 өчен бик нык якын һәм ирекле углерод белән реакциядә карбидлар барлыкка китерә, матрицаның хром күләменең кимүе күрсәткәнчә. Si SiC56 аерылуы аркасында fcc фазасына уза. Шулай итеп, HEA базасына SiC кушылуның артуы карбид фазасы һәм микросруктурада бушлай Si күләменең артуына китерде. Ачыкланганча, бу өстәмә Si матрицада аз концентрацияләрдә (S-1 һәм S-2 композитларында), ә югары концентрацияләрдә (S-3 - S-6 композитлары) өстәмә кобальт чүпләнүенә китерә. никель силицид. Co һәм Ni силицидларының формалашу стандарт энтальпиясе, югары температуралы калориметрия белән туры синтез белән алынган, -27,9 ± 2.0, -49,3 ± 1,3, -34,9 ± 1,1 kJ mol -1, Co2Si, CoSi һәм CoSi2 өчен, шул ук вакытта кыйммәтләре - 50,6 ± 1,7 һәм - 45,1 ± 1,4 kJ mol-157, Ni2Si һәм Ni5Si2 өчен. Бу кыйммәтләр SiC формалашу җылылыгыннан түбәнрәк, бу Co / Ni силицидлары барлыкка килүгә китергән SiC аерылу энергияле яктан уңайлы булуын күрсәтә. S-5 һәм S-6 композитларында өстәмә ирекле кремний булган, ул силицид барлыкка килүдән тыш үзләштерелгән. Бу бушлай кремний гадәти корычларда күзәтелгән графитизациягә ярдәм итә дип табылды58.
HEA нигезендә эшләнгән керамик-ныгытылган композитларның механик үзлекләре кысу тестлары һәм катылык сынаулары белән тикшерелә. Developedсеш композитларның стресс-сызыклары Рәсемнәрдә күрсәтелгән. 9а, һәм 9б рәсемдә конкрет уңышның көче, уңыш көче, каты булуы, үсеш алган композитларның озынлыгы арасында таралуы күрсәтелә.
а) Компрессив кысу сызыклары һәм б) конкрет уңышны күрсәтүче стресс, уңыш көче, катылык һәм озынлыкны күрсәтүче чәчкечләр. Игътибар итегез, S-0 - S-4 үрнәкләре генә күрсәтелә, чөнки S-5 һәм S-6 үрнәкләрендә кастинг җитешсезлекләре бар.
Инҗирдә күрсәтелгәнчә. 9, уңыш җитештерү көче VES (C-0) өчен 136 MPa -тан C-4 композиты өчен 2522 MPa-ка артты. Төп WPP белән чагыштырганда, S-2 композиты якынча 37% уңышсызлыкка бик яхшы озынлык күрсәтте, һәм шулай ук уңышның кыйммәтлеген күрсәтте (1200 MPa). Бу композитның көч һәм сыгылмалылыкның искиткеч комбинациясе гомуми микроструктураның яхшыруы белән бәйле, шул исәптән дислокация хәрәкәтен тоткарлаучы көтелгән карбид ламелла бердәм бүленеше. C-3 һәм C-4 композитларының уңыш көче 1925 MPa һәм 2522 MPa. Бу югары җитештерүчәнлек көчләрен цементланган карбид һәм силицид фазаларының зур күләмле өлеше белән аңлатырга мөмкин. Ләкин, бу этапларның булуы шулай ук 7% тәнәфестә озынлыкка китерде. CoCrFeNi HEA (S-0) һәм S-1 композитларының стресс-сызу сызыклары конвекс, бу игезәк эффектның яки TRIP59,60 активлашуын күрсәтә. S-1 үрнәге белән чагыштырганда, S-2 үрнәгенең стресс-сызыгы 10,20% штаммында конвейк формага ия, димәк, нормаль дислокация тайпылышы - бу деформацияләнгән дәүләттә үрнәкнең төп деформация режимы60,61 . Ләкин, бу үрнәктә катыру дәрәҗәсе зур штамм диапазонында югары булып кала, һәм югары штаммнарда конвекциягә күчү дә күренеп тора (гәрчә моны майланган кысу йөкләренең эшләмәве белән аңлатып булмый). ). С-3 һәм С-4 композитлары микроструктурада карбидлар һәм силицидларның зур күләмле фракцияләре булганга чикләнгән пластиклылыкка ия. С-5 һәм С-6 композитларының үрнәкләрен кысу сынаулары бу композитларның үрнәкләрендә зур кастинг җитешсезлекләре аркасында үткәрелмәгән (10 нчы рәсемне кара).
С-5 һәм С-6 композитлары үрнәкләрендә кастинг җитешсезлекләренең стереомикрографлары (кызыл уклар белән күрсәтелә).
VEA композитларының катылыгын үлчәү нәтиҗәләре Рәсемнәрдә күрсәтелгән. 9б. WEA базасы катылыгы 130 ± 5 HV, һәм S-1, S-2, S-3 һәм S-4 үрнәкләренең катылыгы 250 ± 10 HV, 275 ± 10 HV, 570 ± 20 HV һәм 755 ± 20 ВВ. Катылыкның артуы кысу сынауларыннан алынган уңыш көченең үзгәрүе белән яхшы килеште һәм композиттагы каты матдәләр арту белән бәйле иде. Eachәрбер үрнәкнең максатчан составына нигезләнеп исәпләнгән конкрет уңыш күләме инҗирдә дә күрсәтелгән. 9б. Гомумән алганда, C-2 композиты өчен уңышның иң яхшы комбинациясе (1200 MPa), каты (275 ± 10 HV), һәм уңышсызлыкка чагыштырмача озынлык (~ 37%) күзәтелә.
Уңышның көчен һәм эшләнгән композитның төрле класс материаллары белән чагыштырмача озынлыгын чагыштыру 11 нче рәсемдә күрсәтелгән. Бу тикшеренүдә CoCrFeNi нигезендәге композитлар теләсә нинди стресс дәрәҗәсендә югары озынлыкны күрсәттеләр62. Моннан тыш, бу тикшеренүдә эшләнгән HEA композитларының үзлекләре озынлыкка каршы уңыш җитештерү участогының элек эшкәртелмәгән төбәгендә ятканын күрергә мөмкин. Моннан тыш, эшләнгән композитларның киң комбинацияләре бар (277 MPa, 1200 MPa, 1925 MPa һәм 2522 MPa) һәм озынлык (> 60%, 37%, 7,3% һәм 6,19%). Advancedитештерү көче шулай ук алдынгы инженер кушымталары өчен материаллар сайлауда мөһим фактор 63,64. Бу уңайдан, хәзерге уйлап табуның HEA композитлары уңыш көче һәм озынлыкның искиткеч комбинациясен күрсәтәләр. Чөнки түбән тыгызлыктагы SiC кушылуы югары җитештерүчәнлек көче булган композитларга китерә. Аерым уңыш көче һәм HEA композитларының озынлыгы HEA FCC һәм отрядлы HEA белән бер диапазонда, 11б рәсемдә күрсәтелгәнчә. Developedсеш композитларның катылыгы һәм уңыш көче массалы металл стаканнар белән бер диапазонда (11 нче рәсем). Массив металл стаканнар (BMS) югары катылык һәм уңыш бирү көче белән аерылып торалар, ләкин аларның озынлыгы чикләнгән 66,67. Ләкин, бу тикшеренүдә эшләнгән HEA композитларының катылыгы һәм уңыш көче дә зур озынлык күрсәтте. Шулай итеп, VEA тарафыннан эшләнгән композитларның төрле структур кушымталар өчен механик үзлекләрнең уникаль һәм эзләнү комбинациясе бар дигән нәтиҗә ясалды. Механик үзлекләрнең бу уникаль кушылмасы FCC HEA матрицасында ситуада формалашкан каты карбидларның бердәм таралуы белән аңлатыла ала. Ләкин, көчнең яхшырак кушылуына ирешү максатыннан, керамик фазалар кушылу нәтиҗәсендә микроструктур үзгәрешләр җентекләп өйрәнелергә һәм контрольдә тотылырга тиеш, мәсәлән, S-5 һәм S-6 композитларында булган кебек. сыгылу. җенес.
Бу тикшеренү нәтиҗәләре төрле структур материаллар һәм HEAs белән чагыштырылды: а) уңыш көченә каршы озынлык 62, б) конкрет уңышка каршы стресс 63 һәм в) катылыкка каршы җитештерү көче65.
SiC кушылуы белән HEA CoCrFeNi системасына нигезләнгән HEA-керамик композитлар сериясенең микроструктурасы һәм механик үзлекләре өйрәнелде һәм түбәндәге нәтиҗәләр ясалды:
Entгары энтропия эретмәсе композитлары арканы эретү ысулы ярдәмендә CoCrFeNi HEAга SiC кушып уңышлы эшләнергә мөмкин.
SiC дугада эрү вакытында таркала, карбид, силицид һәм графит фазалар ситуасында формалашуга китерә, аларның булуы һәм күләме HEA базасына кушылган SiC күләменә бәйле.
HEA композитлары бик яхшы механик үзлекләрне күрсәтәләр, озынлык сюжетына каршы уңыш көчендә элек эшкәртелмәгән урыннарга төшәләр. 6 wt% SiC кулланып ясалган HEA композитының җитештерү көче HEA базасы белән чагыштырганда сигез тапкырга артыграк, шул ук вакытта 37% сыгылманы саклый.
HEA композитларының катылыгы һәм уңыш көче металл пыяла диапазонында (БМГ).
Тикшеренүләр күрсәткәнчә, югары энтропия эретмәсе композитлары алдынгы структур кушымталар өчен металл-механик үзлекләрнең искиткеч комбинациясенә ирешүнең өметле карашын күрсәтәләр.
Пост вакыты: 12-2023 июль