Вплив co на фазовий склад, мікроструктуру і механічні властивості високоентропійного сплаву AlCrFeNiCuCox

Abstract

Шести-компонентная система высокоэнтропийных сплавов AlCrFeNiCuCox с разным содержанием Со (где х = 0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 моль) была получена методом вакуумно-дуговой плавки. Влияние Со на кристаллическую структуру, микроструктуру и механические свойства исследовано с помощью рентгенофазового анализа, растровой электронной микроскопии и микроиндентирования. Литая система AlCrFeNiCuCox имеет в своей структуре смесь следующих составляющих: объемно-центрирований куб + гранецентрированный куб (ОЦК + ГЦК) или ГЦК в зависимости от содержания Со. Дендриты сплава обогащены следующими элементами Cr, Fe, Co, а междендридная область Cu, Ni. Увеличение содержания Со приводит к образованию структуры ГЦК, что есть ключевым фактором разупрочнения сплава.

Шести-компонентна система високоентропійних сплавів AlCrFeNiCuCox з різним вмістом Со (де х = 0, 0.5, 1.0, 2.0, 3.0 моль) була отримана методом вакуумно-дугової плавки. Вплив Со на кристалічну структуру, мікроструктуру і механічні властивості досліджено за допомогою рентгенофазового аналізу, растрової електронної мікроскопії і мікроіндентування. Лита система AlCrFeNiCuCox має в своїй структурі суміш наступних складових: об’ємно-центровий куб + гранецентрований куб (ОЦК + ГЦК) чи ГЦК в залежності від вмісту Со. Дендрити сплаву збагачені наступними елементами Cr, Fe, Co, а міждендритна область Cu, Ni. Збільшення вмісту Со призводить до утворення структури ГЦК, що є домінуючим фактором знеміцнювання сплаву.

A six-component AlCrFeNiCuCox high-entropy alloy (HEA) system with Со contents (x values in molar ratio, x = 0, 0.5, 1.0, 2.0 and 3.0) was prepared by vacuum arc melting and casting method. The effects of Со addition on the crystal structure, microstructure and mechanical property were investigated using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and мicroindentation tester. The as-cast AlCrFeNiCuCox alloys can possess mixed crystal structure face-centered cubic + body-centered cubic (FCC+BCC), or FCC, depending on the Co content. The dendrite region is rich in Cr, Fe, and Co elements while the interdendrite region is rich in Cu and Ni elements. The hardness of the alloys decreases with increasing of Co content. The increase of Co content results in the formation of FCC structure which is a dominant factor of softening.