Hardening of Cr-Fe-Ni-Mn high-entropy alloys caused by the irradiation with argon ions

Abstract

Nanoindentation was used to measure the ion irradiation effect on hardening of Cr-Fe-Ni-Mn high-entropy alloys with different composition. Alloys were irradiated with 1.4 MeV Ar ions at room temperatures and midrange doses from 0.3 to 5 displacements per atom (dpa). Different methods of nanoindentation data processing were used to determine true values of nanohardness and calculate Vickers hardness and yield strength. It was shown that hardness and yield strength increase with irradiation dose, but this increasing lower than in stainless steel.

Наноіндентування використовували для вимірювання ефекту іонного опромінення на зміцнення високоентропійних сплавів Cr-Fe-Ni-Mn різноманітного складу. Сплави опромінювали іонами 1,4 МеВ Ar⁺ при кімнатній температурі до доз від 0,3 до 5 зміщень на атом (зна). Для визначення дійсних значень нанотвердості, а також для обчислення твердості за Віккерсом та межі плинності, використовувалися різні методи обробки даних наноіндентування. Показано, що значення твердості та межі плинності зростають із ростом дози, але цей приріст менший, ніж у нержавіючих сталях.

Наноиндентирование использовали для измерения эффекта ионного облучения на упрочнение высокоэнтропийных сплавов Cr-Fe-Ni-Mn различного состава. Сплавы облучали ионами 1,4 МэВ Ar⁺ при комнатной температуре до доз от 0,3 до 5 смещений на атом (сна). Для определения истинных значений нанотвердости, а также для вычисления твердости по Виккерсу и предела текучести, использовались различные методы обработки данных наноиндентирования. Показано, что значения твердости и предела текучести растут с ростом дозы, но этот прирост меньше, чем в нержавеющих сталях.