Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву
У цьому дослідженні вивчено вплив швидкості охолодження на мікроструктуру, фазоутворення та механічні властивості високоентропійного сплаву (HEA) Al4CoCrCuFeNi. Аналіз рентгенівської дифракції виявив цікаву взаємодію між швидкістю охолодження та фазовим складом. У зразку в литому стані спостерігала...
Saved in:
| Main Authors: | , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Oles Honchar Dnipro National University
2024-06-01
|
| Series: | Challenges and Issues of Modern Science |
| Subjects: | |
| Online Access: | https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/144 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| _version_ | 1823858846303518720 |
|---|---|
| author | Олександр Кушнерьов Валерій Башев Сергій Рябцев |
| author_facet | Олександр Кушнерьов Валерій Башев Сергій Рябцев |
| author_sort | Олександр Кушнерьов |
| collection | DOAJ |
| description |
У цьому дослідженні вивчено вплив швидкості охолодження на мікроструктуру, фазоутворення та механічні властивості високоентропійного сплаву (HEA) Al4CoCrCuFeNi. Аналіз рентгенівської дифракції виявив цікаву взаємодію між швидкістю охолодження та фазовим складом. У зразку в литому стані спостерігалася коексистенція впорядкованої BCC (B2) фази та невпорядкованої BCC фази, що вказує на наявність дифузійних процесів. На противагу цьому, в зразку, охолодженому шляхом плавлення, була виявлена лише одна B2 фаза, що підкреслює придушення дифузії при високих швидкостях охолодження. Це спостереження узгоджується з теоретичними прогнозами, що базуються на термодинамічних, електронних та атомно-розмірних критеріях. Мікроструктурний аналіз додатково підтвердив ці висновки. У зразку в литому стані було виявлено характерну дендритну структуру, тоді як у загартованому зразку спостерігалася дрібнодисперсна морфологія, ймовірно, через утворення планарного фронту кристалізації під час швидкого загартування. Вимірювання мікротвердості показали значне покращення: загартований HEA досяг значення 9400 МПа, що значно перевищує 6500 МПа литого зразка. Це покращення можна пояснити переважно збільшенням кількості твердішої B2 фази у загартованому зразку. Крім того, загартована мікроструктура, яка характеризується вищим рівнем мікродеформацій та меншими розмірами зерен, ймовірно, сприяє спостереженому збільшенню твердості. Отже, це дослідження підкреслює критичну роль швидкості охолодження в налаштуванні фазового складу, мікроструктури та, в кінцевому рахунку, механічних властивостей HEA Al4CoCrCuFeNi. Швидке загартування сприяє утворенню твердішої B2 фази та більш дрібнозернистої мікроструктури, що призводить до значного покращення мікротвердості. Ці результати надають цінну інформацію для оптимізації технологічних процесів HEA Al4CoCrCuFeNi для досягнення бажаних механічних властивостей для різних застосувань.
|
| format | Article |
| id | doaj-art-778112189a724349b204ca85095b0ef3 |
| institution | Kabale University |
| issn | 3083-5704 |
| language | English |
| publishDate | 2024-06-01 |
| publisher | Oles Honchar Dnipro National University |
| record_format | Article |
| series | Challenges and Issues of Modern Science |
| spelling | doaj-art-778112189a724349b204ca85095b0ef32025-02-11T09:52:13ZengOles Honchar Dnipro National UniversityChallenges and Issues of Modern Science3083-57042024-06-012Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплавуОлександр Кушнерьов0https://orcid.org/0000-0002-9683-2041Валерій Башев1https://orcid.org/0000-0002-3177-0935Сергій Рябцев2https://orcid.org/0000-0002-2889-5278Дніпровський національний університет імені Олеся ГончараДніпровський державний технічний університетДніпровський національний університет імені Олеся Гончара У цьому дослідженні вивчено вплив швидкості охолодження на мікроструктуру, фазоутворення та механічні властивості високоентропійного сплаву (HEA) Al4CoCrCuFeNi. Аналіз рентгенівської дифракції виявив цікаву взаємодію між швидкістю охолодження та фазовим складом. У зразку в литому стані спостерігалася коексистенція впорядкованої BCC (B2) фази та невпорядкованої BCC фази, що вказує на наявність дифузійних процесів. На противагу цьому, в зразку, охолодженому шляхом плавлення, була виявлена лише одна B2 фаза, що підкреслює придушення дифузії при високих швидкостях охолодження. Це спостереження узгоджується з теоретичними прогнозами, що базуються на термодинамічних, електронних та атомно-розмірних критеріях. Мікроструктурний аналіз додатково підтвердив ці висновки. У зразку в литому стані було виявлено характерну дендритну структуру, тоді як у загартованому зразку спостерігалася дрібнодисперсна морфологія, ймовірно, через утворення планарного фронту кристалізації під час швидкого загартування. Вимірювання мікротвердості показали значне покращення: загартований HEA досяг значення 9400 МПа, що значно перевищує 6500 МПа литого зразка. Це покращення можна пояснити переважно збільшенням кількості твердішої B2 фази у загартованому зразку. Крім того, загартована мікроструктура, яка характеризується вищим рівнем мікродеформацій та меншими розмірами зерен, ймовірно, сприяє спостереженому збільшенню твердості. Отже, це дослідження підкреслює критичну роль швидкості охолодження в налаштуванні фазового складу, мікроструктури та, в кінцевому рахунку, механічних властивостей HEA Al4CoCrCuFeNi. Швидке загартування сприяє утворенню твердішої B2 фази та більш дрібнозернистої мікроструктури, що призводить до значного покращення мікротвердості. Ці результати надають цінну інформацію для оптимізації технологічних процесів HEA Al4CoCrCuFeNi для досягнення бажаних механічних властивостей для різних застосувань. https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/144високоентропійний сплавшвидкість охолодженнямікроструктурамеханічні властивості |
| spellingShingle | Олександр Кушнерьов Валерій Башев Сергій Рябцев Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву Challenges and Issues of Modern Science високоентропійний сплав швидкість охолодження мікроструктура механічні властивості |
| title | Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| title_full | Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| title_fullStr | Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| title_full_unstemmed | Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| title_short | Структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи Al-Co-Cr-Cu-Fe-Ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| title_sort | структура та механічні властивості багатокомпонентного сплаву системи al co cr cu fe ni отриманого шляхом гартування з розплаву |
| topic | високоентропійний сплав швидкість охолодження мікроструктура механічні властивості |
| url | https://cims.fti.dp.ua/j/article/view/144 |
| work_keys_str_mv | AT oleksandrkušnerʹov strukturatamehaníčnívlastivostíbagatokomponentnogosplavusistemialcocrcufeniotrimanogošlâhomgartuvannâzrozplavu AT valeríjbašev strukturatamehaníčnívlastivostíbagatokomponentnogosplavusistemialcocrcufeniotrimanogošlâhomgartuvannâzrozplavu AT sergíjrâbcev strukturatamehaníčnívlastivostíbagatokomponentnogosplavusistemialcocrcufeniotrimanogošlâhomgartuvannâzrozplavu |