CoCrFeNi ke li-cubic (fcc) tse phahameng tsa entropy alloy (HEA) tse ithutoang hantle tse nang le ductility empa matla a fokolang.Sepheo sa thuto ena ke ho ntlafatsa tekanyo ea matla le ductility ea li-HEA tse joalo ka ho eketsa mefuta e fapaneng ea SiC ho sebelisa mokhoa oa ho qhibiliha oa arc.Ho thehiloe hore boteng ba chromium botlaaseng ba HEA bo baka ho bola ha SiC nakong ea ho qhibiliha.Ka hona, ho sebelisana ha carbon e sa lefelloeng le chromium ho lebisa ho sebopeho sa in situ sa chromium carbides, ha silicon e sa lefelloeng e ntse e le tharollo ho HEA ea motheo le / kapa e sebelisana le likarolo tse etsang motheo oa HEA ho etsa li-silicides.Ha litaba tsa SiC li ntse li eketseha, karolo ea microstructure e fetoha ka tatellano e latelang: fcc → fcc + eutectic → fcc + chromium carbide flakes → fcc + chromium carbide flakes + silicide → fcc + chromium carbide flakes + silicide + graphite balls / graphite flakes.Likarolo tse hlahisoang li bonts'a mefuta e mengata haholo ea thepa ea mochini (matla a poelo ho tloha ho 277 MPa ka bolelele bo fetang 60% ho isa ho 2522 MPa ho 6% elongation) ha e bapisoa le li-alloys tse tloaelehileng le li-alloys tse phahameng tsa entropy.Tse ling tsa likarolo tse phahameng tsa entropy tse hlahisitsoeng li bonts'a motsoako o babatsehang oa thepa ea mochine (ho fana ka matla a 1200 MPa, elongation 37%) le ho nka libaka tseo pele li neng li sa finyellehe setšoantšong sa tlhahiso ea khatello ea maikutlo.Ho phaella ho bolelele bo tsotehang, boima le matla a lihlahisoa tsa lihlahisoa tsa HEA li lekana le likhalase tsa tšepe tse ngata.Ka hona, ho lumeloa hore nts'etsopele ea li-composites tse phahameng tsa entropy li ka thusa ho finyella motsoako o babatsehang oa thepa ea mochine bakeng sa lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa moralo.
Nts'etsopele ea li-alloys tse phahameng tsa entropy ke mohopolo o mocha o ts'episang ho metallurgy1,2.Li-alloys tse phahameng tsa entropy (HEA) li bontšitse maemong a mangata motsoako o babatsehang oa thepa ea 'mele le ea mechine, ho kenyelletsa le botsitso bo phahameng ba mocheso3,4 superplastic elongation5,6 mokhathala oa ho hanyetsa7,8 ho hanyetsa kutu9,10,11, ho hanyetsa ho apara hantle12,13,14 ,15 le thepa ea tribological15 ,16,17 esita le ka mocheso o phahameng18,19,20,21,22 le thepa ea mechine ka mocheso o tlaase23,24,25.Motsoako o babatsehang oa thepa ea mochine ho HEA hangata e bakoa ke liphello tse 'nè tse kholo, e leng high configurational entropy26, strong lattice distortion27, slow diffusion28 le cocktail effect29.Li-HEA hangata li khetholloa e le mefuta ea FCC, BCC le HCP.FCC HEA hangata e na le likarolo tsa phetoho tse kang Co, Cr, Fe, Ni le Mn mme e bonts'a ductility e ntle haholo (esita le mocheso o tlase oa25) empa matla a tlase.BCC HEA hangata e entsoe ka lintho tse phahameng tse kang W, Mo, Nb, Ta, Ti le V 'me e na le matla a phahameng haholo empa ductility e tlaase le matla a tlaase a tlaase30.
Phetoho ea microstructural ea HEA e ipapisitseng le machining, ts'ebetso ea thermomechanical le tlatsetso ea likarolo e 'nile ea batlisisoa ho fumana motsoako o motle ka ho fetisisa oa thepa ea mochine.CoCrFeMnNi FCC HEA e kentsoe ke deformation e matla ea polasetiki ka khatello e phahameng ea khatello, e lebisang keketsehong e kholo ea boima (520 HV) le matla (1950 MPa), empa nts'etsopele ea nanocrystalline microstructure (~ 50 nm) e etsa hore alloy e be brittle31 .Ho fumanwe hore ho kenyeletswa ha twinning ductility (TWIP) le ho fetolwa ha polasetiki (TRIP) ho CoCrFeMnNi HEAs ho fana ka boima ba mosebetsi bo etsang hore ho be le ductility e phahameng, leha ho le joalo ka litšenyehelo tsa boleng ba 'nete ba matla.Ka tlase (1124 MPa) 32. Ho thehoa ha microstructure e nang le layered (e nang le lesela le lesesaane le nang le bokooa le mokokotlo o sa fetoheng) ho CoCrFeMnNi HEA ho sebelisoa ho phunyeha ha sethunya ho ile ha fella ka keketseho ea matla, empa ntlafatso ena e ne e lekanyelitsoe hoo e ka bang 700 MPa33.Ha ho ntse ho batla lisebelisoa tse nang le motsoako o motle ka ho fetisisa oa matla le ductility, nts'etsopele ea li-HEA tse ngata le li-HEA tse eutectic tse sebelisang litlatsetso tsa likarolo tse seng tsa isoatomic le tsona li 'nile tsa batlisisoa34,35,36,37,38,39,40,41.Ka sebele, ho fumanoe hore kabo e ntle ea mekhahlelo e thata le e bonolo ho li-alloys tse phahameng tsa eutectic e ka lebisa ho motsoako o batlang o le betere oa matla le ductility35,38,42,43.
Sistimi ea CoCrFeNi ke alloy e ithutoang haholo ea karolo e le 'ngoe ea FCC e phahameng ea entropy.Sistimi ena e bonts'a thepa e thatafatsang mosebetsi o potlakileng44 le ductility e ntle haholo45,46 ka mocheso o tlase le o phahameng.Boiteko bo fapaneng bo entsoe ho ntlafatsa matla a eona a batlang a le tlase (~ 300 MPa) 47,48 ho kenyelletsa ntlafatso ea lijo-thollo25, heterogeneous microstructure49, precipitation50,51,52 le polasetiki e entsoeng ke phetoho (TRIP)53.Ntlafatso ea lijo-thollo tsa li-cubic HEA CoCrFeNi tse bohareng ba sefahleho ka ho tola ka mokhoa o batang tlas'a maemo a boima ho eketsa matla ho tloha ho hoo e ka bang 300 MPa47.48 ho isa ho 1.2 GPa25, empa e fokotsa tahlehelo ea ductility ho tloha ho 60% ho ea ho 12.6%.Ho eketsoa ha Al ho HEA ea CoCrFeNi ho felletse ka ho theoa ha microstructure e fapaneng, e ileng ea eketsa matla a eona a tlhahiso ho 786 MPa le bolelele ba eona bo lekanang ho isa ho 22% 49.CoCrFeNi HEA e ile ea eketsoa le Ti le Al ho theha pula, ka tsela eo ho theha matlafatso ea pula, ho eketsa matla a eona ho 645 MPa le bolelele ho 39%51.Mochine oa TRIP (sefahleho-centered cubic → hexahedral martensitic transformation) le twinning li ile tsa eketsa matla a khoheli a CoCrFeNi HEA ho 841 MPa le bolelele nakong ea khefu ho fihla ho 76%53.
Ho boetse ho entsoe liteko tsa ho eketsa matla a ceramic ho HEA face centered cubic matrix ho hlahisa likarolo tse phahameng tsa entropy tse ka bontšang motsoako o motle oa matla le ductility.Li-composites tse nang le entropy e phahameng li sebetsitsoe ke vacuum arc melting44, alloying ea mochini45,46,47,48,52,53, spark plasma sintering46,51,52, vacuum hot pressing45, hot isostatic pressing47,48 le nts'etsopele ea lits'ebetso tsa tlatsetso43. 50.Li-carbides, oxides le nitrides tse kang WC44, 45, 46, Al2O347, SiC48, TiC43, 49, TiN50 le Y2O351 li 'nile tsa sebelisoa e le matlafatso ea ceramic ho nts'etsopele ea lihlopha tsa HEA.Ho khetha matrix a HEA a nepahetseng le ceramic ho bohlokoa haholo ha o rala le ho theha motsoako o matla le o tšoarellang oa HEA.Mosebetsing ona, CoCrFeNi e khethiloe e le thepa ea matrix.Likarolo tse fapaneng tsa SiC li ile tsa kenyelletsoa ho CoCrFeNi HEA mme phello ea bona ho microstructure, sebopeho sa karolo, le thepa ea mochini e ile ea ithutoa.
Lisebelisoa tsa tšepe tse phahameng tsa Co, Cr, Fe, le Ni (99.95 wt %) le phofo ea SiC (bohloeki ba 99%, boholo -400 mesh) ka mokhoa oa likaroloana tsa motheo li ne li sebelisoa e le lisebelisoa tse tala bakeng sa ho thehoa ha lihlopha tsa HEA.Sebopeho sa isoatomic sa CoCrFeNi HEA se ile sa qala ho behoa ka har'a hlobo ea koporo e pholileng ka metsi a hemispherical, ebe kamore eo e ile ea ntšoa ho 3 · 10-5 mbar.Ho hlahisoa khase e phahameng ea argon ho fihlela vacuum e hlokahalang bakeng sa ho qhibiliha ha arc ka li-electrode tsa tungsten tse sa sebelisoeng.Li-ingots tse hlahisoang li khelosoa ebe li khutlisetsoa ka makhetlo a mahlano ho netefatsa homogeneity e ntle.Li-composites tse phahameng tsa entropy tsa mefuta e fapaneng li ile tsa lokisoa ka ho kenyelletsa palo e itseng ea SiC ho likonopo tsa equiatomic CoCrFeNi tse hlahisitsoeng, tse ileng tsa boela tsa fetoloa homogension ka makhetlo a mahlano le ho khutlisetsoa boemong bo bong le bo bong.Konopo e bōpiloeng e tsoang ho motsoako o hlahisitsoeng e ile ea khaoloa ho sebelisoa EDM bakeng sa tlhahlobo e eketsehileng le ho khetholla.Mehlala ea lithuto tsa microstructural e ile ea lokisoa ho latela mekhoa e tloaelehileng ea metallographic.Ntlha ea pele, lisampole li ile tsa hlahlojoa ho sebelisoa microscope e khanyang (Leica Microscope DM6M) e nang le software ea Leica Image Analysis (Setsebi sa Phase ea LAS) bakeng sa tlhahlobo ea karolo ea bongata.Litšoantšo tse tharo tse nkiloeng libakeng tse fapaneng tse nang le sebaka se ka bang 27,000 µm2 li ile tsa khethoa bakeng sa tlhahlobo ea mohato.Lithuto tse ling tse qaqileng tsa sebopeho sa microstructural, ho kenyeletsoa tlhahlobo ea sebopeho sa lik'hemik'hale le tlhahlobo ea kabo ea likarolo, li entsoe ka microscope ea elektronike e hlahlobang (JEOL JSM-6490LA) e nang le sistimi ea tlhahlobo ea "energy dispersive spectroscopy (EDS).Sebopeho sa sebopeho sa kristale sa motsoako oa HEA se ile sa etsoa ho sebelisoa X-ray diffraction system (Bruker D2 phase shifter) ho sebelisa mohloli oa CuKα o nang le mohato oa 0.04 °.Phello ea liphetoho tsa microstructural ho thepa ea mechine ea lihlopha tsa HEA e ile ea ithutoa ho sebelisoa liteko tsa Vickers microhardness le liteko tsa khatello.Bakeng sa teko ea boima, ho sebelisoa moroalo oa 500 N bakeng sa 15 s ho sebelisoa bonyane li-indent tse 10 ka mohlala.Liteko tsa khatello ea metsoako ea HEA ka mocheso oa kamore li ne li etsoa ka mehlala ea li-rectangular (7 mm × 3 mm × 3 mm) mochine oa ho hlahloba bokahohle oa Shimadzu 50KN (UTM) ka tekanyo ea pele ea khatello ea 0.001 / s.
Li-composites tse phahameng tsa entropy, tse boletsoeng ka mor'a moo e le mehlala ea S-1 ho ea ho S-6, li lokiselitsoe ka ho kenyelletsa 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, le 17% SiC (kaofela ka boima ba 'mele%) ho matrix ea CoCrFeNi. .ka ho latellana.Mohlala oa litšupiso oo ho seng SiC e ekelitsoeng ho oona o tla bitsoa mohlala oa S-0.Li-micrographs tsa optical tsa lihlopha tse tsoetseng pele tsa HEA li bontšoa ho Figs.1, moo, ka lebaka la ho eketsoa ha li-additives tse fapa-fapaneng, microstructure ea karolo e le 'ngoe ea CoCrFeNi HEA e ile ea fetoloa hore e be microstructure e nang le mekhahlelo e mengata e nang le morpholoji, boholo le kabo e fapaneng.Palo ea SiC ka sebopeho.Palo ea karolo e 'ngoe le e' ngoe e ile ea khethoa ho tloha tlhahlobo ea litšoantšo ho sebelisa software ea LAS Phase Expert.Sets'oants'o sa 1 (ka holimo ka ho le letona) se bontša sebaka sa mohlala bakeng sa tlhahlobo ena, hammoho le karoloana ea sebaka sa karolo ka 'ngoe ea karolo.
Optical micrographs ea metsoako e tsoetseng pele ea entropy e phahameng: (a) C-1, (b) C-2, (c) C-3, (d) C-4, (e) C-5 le (f) C- 6.Sets'oants'o se bonts'a mohlala oa sephetho sa tlhahlobo ea boemo ba setšoantšo se ipapisitseng le phapano ho sebelisa software ea LAS Phase Expert.
Joalokaha ho bontšitsoe feiga.1a, eutectic microstructure e entsoeng pakeng tsa mefuta ea matrix ea motsoako oa C-1, moo palo ea mekhahlelo ea matrix le eutectic e hakanyetsoang e le 87.9 ± 0.47% le 12.1% ± 0.51%, ka ho latellana.Ka har'a motsoako (C-2) o bontšitsoeng setšoantšong sa 1b, ha ho na matšoao a eutectic reaction nakong ea ho tiisa, 'me microstructure e fapaneng ka ho feletseng le ea C-1 ea motsoako e hlokomeloa.The microstructure ea C-2 composite e batla e le ntle 'me e na le lipoleiti tse tšesaane (carbides) tse ajoang ka mokhoa o ts'oanang karolong ea matrix (fcc).Likarolo tsa molumo oa matrix le carbide li hakanngoa ho 72 ± 1.69% le 28 ± 1.69%, ka ho latellana.Ho phaella ho matrix le carbide, karolo e ncha (silicide) e ile ea fumanoa ka har'a motsoako oa C-3, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 1c, moo likaroloana tsa likarolo tse joalo tsa silicide, carbide le matrix li hakanngoa hoo e ka bang 26.5% ± 0.41%, 25.9 ± 0.53, le 47.6 ± 0.34, ka ho latellana.Karolo e 'ngoe e ncha (graphite) e ile ea boela ea hlokomeloa ka microstructure ea motsoako oa C-4;kakaretso ea mekhahlelo e mene e ile ea khetholloa.Karolo ea graphite e na le sebopeho se ikhethileng sa globular se nang le phapang e lefifi litšoantšong tsa optical mme e fumaneha feela ka bongata (karolo e hakanyetsoang ea molumo e ka ba 0.6 ± 0.30% feela).Ho lihlopha tsa C-5 le C-6, ho ile ha khetholloa mekhahlelo e meraro feela, 'me karolo e lefifi e fapaneng ea graphite ho lihlopha tsena e hlaha ka mokhoa oa li-flakes.Ha ho bapisoa le li-graphite flakes ho Composite S-5, li-graphite flakes ho Composite S-6 li pharaletseng, li khuts'oane ebile li tloaelehile.Keketseho e ts'oanang ea dikahare tsa graphite e ile ea boela ea bonoa ho tloha ho 14.9 ± 0.85% ho motsoako oa C-5 ho ea ho hoo e ka bang 17.4 ± 0.55% ho motsoako oa C-6.
Ho tsoela pele ho batlisisa ka lintlha tse qaqileng tsa microstructure le lik'hemik'hale tsa mohato ka mong ho HEA composite, lisampole li ile tsa hlahlojoa ho sebelisoa SEM, le tlhahlobo ea lintlha tsa EMF le 'mapa oa lik'hemik'hale le tsona li ile tsa etsoa.Liphetho tsa motsoako oa C-1 li bonts'oa feiga.2, moo boteng ba metsoako ea eutectic e arohanyang libaka tsa karolo e kholo ea matrix e bonoang ka ho hlaka.'Mapa oa lik'hemik'hale oa motsoako oa C-1 o bontšoa setšoantšong sa 2c, moo ho ka bonoang hore Co, Fe, Ni, le Si li ajoa ka mokhoa o ts'oanang karolong ea matrix.Leha ho le joalo, palo e nyenyane ea Cr e ile ea fumanoa karolong ea matrix ha e bapisoa le likarolo tse ling tsa motheo oa HEA, ho fana ka maikutlo a hore Cr o ile a arohana ka ntle ho matrix.Sebopeho sa karolo e tšoeu ea eutectic setšoantšong sa SEM e ruile ka chromium le carbon, e bontšang hore ke chromium carbide.Ho ba sieo ha likaroloana tsa discrete tsa SiC ka har'a microstructure, ho kopantsoe le lintho tse tlaase tse hlokometsoeng tsa chromium ka har'a matrix le ho ba teng ha metsoako ea eutectic e nang le mekhahlelo e nang le chromium e ngata, e bontša ho bola ho feletseng ha SiC nakong ea ho qhibiliha.Ka lebaka la ho senyeha ha SiC, silicon e qhibiliha karolong ea matrix, 'me carbon e sa lefelloeng e sebelisana le chromium ho etsa chromium carbides.Joalokaha ho ka bonoa, ke k'habone feela e ileng ea khethoa ka mokhoa o nepahetseng ke mokhoa oa EMF, 'me sebopeho sa mohato se tiisitsoe ke ho tsebahatsa litlhōrō tsa litlhōrō tsa carbide mefuteng ea X-ray diffraction.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa S-1, (b) setšoantšo se atolositsoeng, (c) 'mapa oa likarolo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
Tlhahlobo ea motsoako oa C-2 e bontšoa ho feiga.3. Ho tšoana le ponahalo ea optical microscopy, tlhahlobo ea SEM e ile ea senola sebopeho se setle se entsoeng ka mekhahlelo e 'meli feela, ka ho ba teng ha karolo e tšesaane ea lamellar e arolelitsoeng ka mokhoa o ts'oanang ho pholletsa le sebopeho.matrix phase, 'me ha ho na eutectic phase.Kabo ea lintlha le tlhahlobo ea ntlha ea EMF ea karolo ea lamellar e senotse litaba tse batlang li le holimo tsa Cr (mosehla) le C (botala) mothating ona, tse bonts'ang hape ho bola ha SiC nakong ea ho qhibiliha le ho sebelisana ha carbon e lokollotsoeng ka phello ea chromium. .Matrix ea VEA e etsa karolo ea lamellar carbide.Kabo ea likarolo le tlhahlobo ea lintlha tsa mohato oa matrix o bontšitse hore boholo ba cobalt, tšepe, nickel le silicon li teng karolong ea matrix.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa S-2, (b) setšoantšo se atolositsoeng, (c) 'mapa oa likarolo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
Lithuto tsa SEM tsa likarolo tsa C-3 li senotse boteng ba mekhahlelo e mecha ho kenyelletsa likarolo tsa carbide le matrix.'Mapa oa motheo (setšoantšo sa 4c) le tlhahlobo ea lintlha tsa EMF (setšoantšo sa 4d) se bontša hore mohato o mocha o ruile ka nickel, cobalt le silicon.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa S-3, (b) setšoantšo se atolositsoeng, (c) 'mapa oa likarolo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
Liphetho tsa tlhahlobo ea SEM le EMF ea motsoako oa C-4 li bontšoa ho Feiga.5. Ho phaella ho mekhahlelo e meraro e hlokometsoeng ka motsoako oa C-3, ho ba teng ha li-nodule tsa graphite ho ile ha boela ha fumanoa.Karolo ea molumo oa karolo e ruileng ea silicon e boetse e phahame ho feta ea motsoako oa C-3.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa S-4, (b) setšoantšo se atolositsoeng, (c) 'mapa oa likarolo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
Liphetho tsa SEM le EMF spectra ea metsoako S-5 le S-6 li bontšoa ho Figure 1 le 2. 6 le 7, ka ho latellana.Ho phaella ho palo e nyenyane ea likaroloana, ho ba teng ha li-graphite flakes ho ile ha boela ha hlokomeloa.Ka bobeli palo ea li-graphite flakes le karolo ea bophahamo ba karolo ea karolo e nang le silicon ka har'a motsoako oa C-6 li kholo ho feta tsa C-5.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa C-5, (b) pono e atolositsoeng, (c) 'mapa oa motheo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
(a) Setšoantšo sa SEM sa mohlala oa S-6, (b) setšoantšo se atolositsoeng, (c) 'mapa oa likarolo, (d) Liphetho tsa EMF libakeng tse bontšitsoeng.
Sebopeho sa kristale sa likarolo tsa HEA se ile sa boela sa etsoa ho sebelisoa litekanyo tsa XRD.Sephetho se bontšoa ho Setšoantšo sa 8. Ka mokhoa oa diffraction oa motheo oa WEA (S-0), ke litlhōrō feela tse lumellanang le karolo ea fcc tse bonahalang.Mekhoa ea ho fapana ha X-ray ea metsoako C-1, C-2, le C-3 e senotse boteng ba litlhōrō tse eketsehileng tse tsamaellanang le chromium carbide (Cr7C3), 'me matla a tsona a ne a le tlaase bakeng sa lisampole tsa C-3 le C-4, tse bontšang hore hape le data EMF bakeng sa disampole tsena.Litlhōrō tse lumellanang le li-silicides tsa Co/Ni li ile tsa hlokomeloa bakeng sa lisampole tsa S-3 le S-4, hape li lumellana le liphello tsa 'mapa oa EDS tse bontšitsoeng ho Figure 2 le 3. Joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 3 le setšoantšo sa 4. 5 le litlhōrō tsa S-6 li ile tsa hlokomeloa. e tsamaellanang le graphite.
Litšobotsi tse peli tsa microstructural le crystallographic tsa metsoako e tsoetseng pele li bontšitse ho senyeha ha SiC e ekelitsoeng.Sena se bakoa ke boteng ba chromium ka har'a matrix a VEA.Chromium e na le kamano e matla haholo bakeng sa carbon 54.55 mme e sebetsa le khabone ea mahala ho etsa li-carbides, joalo ka ha ho bonts'oa ke phokotseho e bonoang ea litaba tsa chromium tsa matrix.Si e fetela karolong ea fcc ka lebaka la ho arohana ha SiC56.Ka hona, ho eketseha ha ho eketsoa ha SiC ho HEA ea motheo ho ile ha etsa hore ho be le keketseho ea palo ea karolo ea carbide le palo ea Si mahala ho microstructure.Ho fumanoe hore Si ena e eketsehileng e kenngoa ka har'a matrix ka likhahla tse tlaase (ka li-composites S-1 le S-2), ha li ntse li le holimo (lihlopha tsa S-3 ho ea ho S-6) li etsa hore ho be le cobalt e eketsehileng deposition/.nickel silicide.Enthalpy e tloaelehileng ea ho thehoa ha li-silicides tsa Co le Ni, tse fumanoang ka ho toba ka k'halorimetry e phahameng ea mocheso, ke -37.9 ± 2.0, -49.3 ± 1.3, -34.9 ± 1.1 kJ mol -1 bakeng sa Co2Si, CoSi le CoSi2, ka ho latellana, ha tsena boleng ke - 50.6 ± 1.7 le - 45.1 ± 1.4 kJ mol-157 bakeng sa Ni2Si le Ni5Si2, ka ho latellana.Litekanyetso tsena li tlase ho feta mocheso oa sebopeho sa SiC, ho bonts'a hore karohano ea SiC e lebisang ho thehoeng ha li-silicides tsa Co/Ni ho molemo ka matla.Likarolong tse peli tsa S-5 le S-6, silicon e eketsehileng ea mahala e ne e le teng, e ileng ea kenngoa ka nģ'ane ho ho thehoa ha silicide.Silicone ena ea mahala e fumanoe e kenya letsoho ho graphitization e hlokometsoeng ka li-steels tse tloaelehileng58.
Thepa ea mochini ea li-composites tse matlafalitsoeng ka ceramic tse thehiloeng ho HEA li fuputsoa ka liteko tsa khatello le liteko tsa boima.Likhahla tsa khatello ea maikutlo tsa metsoako e tsoetseng pele li bontšoa ho Feiga.9a, 'me setšoantšong sa 9b se bontša sekhahla pakeng tsa matla a lihlahisoa tse khethehileng, matla a tlhahiso, boima, le ho lelefatsa ha lihlopha tse tsoetseng pele.
(a) Compressive strain curves le (b) scatterplots e bonts'ang khatello e khethehileng ea chai, matla a chai, boima le bolelele.Ela hloko hore ho na le mehlala ea S-0 ho ea ho S-4 feela, kaha mehlala ea S-5 le S-6 e na le bofokoli bo bongata.
Joalo ka ha ho bonoa feiga.9, matla a lihlahisoa a eketsehile ho tloha 136 MPa bakeng sa motheo oa VES (C-0) ho ea ho 2522 MPa bakeng sa motsoako oa C-4.Ha ho bapisoa le WPP ea mantlha, motsoako oa S-2 o bonts'itse kholo e ntle haholo ea ho hloleha hoo e ka bang 37%, hape e bonts'itse boleng bo phahameng haholo ba lihlahisoa (1200 MPa).Motsoako o babatsehang oa matla le ductility ea motsoako ona o bakoa ke ntlafatso ea microstructure ka kakaretso, ho kenyelletsa le ho ajoa ka mokhoa o ts'oanang oa carbide lamellae e ntle ho pholletsa le microstructure, e lebeletsoeng ho thibela motsamao oa dislocation.Matla a tlhahiso ea C-3 le C-4 composite ke 1925 MPa le 2522 MPa, ka ho latellana.Matla ana a chai a phahameng a ka hlalosoa ke karolo e phahameng ea likarolo tsa carbide e entsoeng ka samente le silicide.Leha ho le joalo, ho ba teng ha mekhahlelo ena ho boetse ho entse hore ho be le nako ea khefu ea 7% feela.Likhahla tsa khatello ea maikutlo tsa lihlopha tsa motheo tsa CoCrFeNi HEA (S-0) le S-1 li na le li-convex, tse bontšang ts'ebetso ea phello ea twinning kapa TRIP59,60.Ha ho bapisoa le sampole ea S-1, sekhahla sa khatello ea maikutlo sa sampole ea S-2 se na le sebopeho sa "concave" se ka bang 10.20%, ho bolelang hore "slip" e tloaelehileng ea dislocation ke mokhoa o ka sehloohong oa deformation oa sampole sebakeng sena se holofetseng60,61. .Leha ho le joalo, sekhahla sa ho thatafala ha setšoantšo sena se lula se le holimo ho feta mefuta e mengata ea khatello, 'me maemong a holimo ho boetse ho bonahala phetoho ea convexity (le hoja ho ke ke ha qheleloa ka thoko hore sena se bakoa ke ho hloleha ha meroalo ea khatello e tlotsitsoeng).).Li-composites C-3 le C-4 li na le polasetiki e fokolang feela ka lebaka la boteng ba likaroloana tse phahameng tsa carbides le silicides ka microstructure.Compression liteko tsa disampole tsa composite C-5 le C-6 ba ne ba sa etsoa ka lebaka la ho lahla bohlokoa mefokolo ka disampole tsena tsa composite (bona sa feiga. 10).
Li-stereomicrographs tsa bofokoli ba ho lahla (tse bonts'itsoeng ka metsu e khubelu) ka lisampole tsa metsoako ea C-5 le C-6.
Liphetho tsa ho lekanya boima ba li-composites tsa VEA li bontšoa ho Feiga.9b.The base WEA e na le boima ba 130±5 HV, mme lisampole S-1, S-2, S-3 le S-4 li na le boleng ba boima ba 250±10 HV, 275±10 HV, 570±20 HV le 755±20 HV.Keketseho ea boima e ne e lumellana hantle le phetoho ea matla a lihlahisoa a fumanoang litekong tsa khatello 'me a amahanngoa le ho eketseha ha lintho tse tiileng ka har'a motsoako.Matla a chai a ballotsoeng a thehiloeng ho sebopeho sa sepheo sa sampole ka 'ngoe e boetse e bontšoa feiga.9b.Ka kakaretso, motsoako o motle ka ho fetisisa oa matla a lihlahisoa (1200 MPa), boima (275 ± 10 HV), le bolelele bo lekanang le ho hlōleha (~ 37%) bo hlokomeloa bakeng sa motsoako oa C-2.
Papiso ea matla a lihlahisoa le elongation e lekanyelitsoeng ea motsoako o tsoetseng pele o nang le lisebelisoa tsa lihlopha tse fapaneng ho bontšoa ho Setšoantšo sa 11a.Likopano tse thehiloeng ho CoCrFeNi thutong ena li bontšitse bolelele bo phahameng boemong bofe kapa bofe bo fanoeng ba khatello ea maikutlo62.Hape ho ka bonoa hore thepa ea metsoako ea HEA e hlahisitsoeng phuputsong ena e sebakeng seo pele se neng se se na batho ba morero oa matla a chai khahlano le bolelele.Ho phaella moo, metsoako e tsoetseng pele e na le mefuta e mengata ea metsoako ea matla (277 MPa, 1200 MPa, 1925 MPa le 2522 MPa) le elongation (> 60%, 37%, 7.3% le 6.19%).Matla a lihlahisoa hape ke ntlha ea bohlokoa khethong ea lisebelisoa bakeng sa likopo tse tsoetseng pele tsa boenjiniere63,64.Ntlheng ena, lihlopha tsa HEA tsa tlhahiso ea hona joale li bonts'a motsoako o babatsehang oa matla a chai le bolelele.Lebaka ke hobane ho eketsoa ha SiC ea "low density" ho fella ka li-composites tse nang le matla a phahameng a chai.Matla a khethehileng a lihlahisoa le ho lelefatsa ha lihlopha tsa HEA li boemong bo lekanang le ba HEA FCC le HEA ea refractory, joalokaha ho bontšitsoe setšoantšong sa 11b.Ho thatafala le ho hlahisa matla a metsoako e tsoetseng pele e boemong bo lekanang le ba likhalase tse khōlō tsa tšepe65 (setšoantšo sa 11c).Likhalase tse kholo tsa tšepe (BMS) li tšoauoa ka boima bo phahameng le ho fana ka matla, empa bolelele ba tsona bo lekanyelitsoe 66,67.Leha ho le joalo, ho thatafala le ho hlahisa matla a tse ling tsa likarolo tsa HEA tse hlahisitsoeng thutong ena le tsona li bontšitse bolelele bo boholo.Kahoo, ho ile ha fihleloa qeto ea hore metsoako e entsoeng ke VEA e na le motsoako o ikhethang le o batloang oa thepa ea mechine bakeng sa mekhoa e sa tšoaneng ea mekhoa.Motsoako ona o ikhethang oa thepa ea mochini o ka hlalosoa ke ho hasana ha junifomo ea li-carbide tse thata tse entsoeng sebakeng sa matrix a FCC HEA.Leha ho le joalo, e le karolo ea sepheo sa ho finyella motsoako o motle oa matla, liphetoho tsa microstructural tse bakoang ke ho eketsoa ha mekhahlelo ea ceramic li tlameha ho ithutoa ka hloko le ho laoloa ho qoba liphoso tsa ho lahlela, tse kang tse fumanoang ho S-5 le S-6, le ductility.bong.
Liphello tsa thuto ena li ne li bapisoa le lisebelisoa tse sa tšoaneng tsa meralo le li-HEA: (a) elongation khahlanong le matla a lihlahisoa62, (b) khatello e khethehileng ea chai e bapisoang le ductility63 le (c) ho hlahisa matla khahlanong le boima65.
Thepa ea microstructure le mochini oa letoto la likarolo tsa HEA-ceramic tse ipapisitseng le sistimi ea HEA CoCrFeNi ka tlatsetso ea SiC li ithutiloe mme ho entsoe liqeto tse latelang:
Li-composites tse phahameng tsa entropy alloy li ka ntlafatsoa ka katleho ka ho kenyelletsa SiC ho CoCrFeNi HEA ho sebelisa mokhoa oa ho qhibiliha oa arc.
SiC e senyeha nakong ea ho qhibiliha ha arc, e lebisang ho thehoeng sebakeng sa likarolo tsa carbide, silicide le graphite, ho ba teng le karolo ea molumo oa eona ho itšetlehile ka palo ea SiC e kenyelitsoeng ho HEA ea motheo.
Likarolo tsa HEA li bonts'a lisebelisoa tse ngata tse ntle haholo tsa mochini, tse nang le thepa e oelang libakeng tse neng li se na batho pele ho matla a poelo khahlano le morero oa bolelele.Matla a lihlahisoa a motsoako oa HEA o entsoeng ka 6 wt% SiC e ne e le makhetlo a fetang a robeli a HEA ea motheo ha a ntse a boloka 37% ductility.
Ho thatafala le matla a ho kotuloa a metsoako ea HEA e ka har'a mefuta e mengata ea likhalase tsa tšepe tse ngata (BMG).
Liphuputso li fana ka maikutlo a hore metsoako ea alloy e phahameng ea entropy e emela mokhoa o ts'episang oa ho finyella motsoako o babatsehang oa lisebelisoa tsa tšepe bakeng sa lisebelisoa tse tsoetseng pele tsa moralo.
Nako ea poso: Jul-12-2023