CoCrFeNi ose su'esu'ega lelei e fa'atatau i foliga kupita (fcc) maualuga-entropy alloy (HEA) fa'atasi ai ma le fa'alelei lelei ae fa'atapula'a le malosi.O le taulaiga o lenei suʻesuʻega o le faʻaleleia lea o le paleni o le malosi ma le faʻaogaina o ia HEA e ala i le faʻaopoopoina o aofaʻi eseese o SiC e faʻaaoga ai le metotia faʻafefe.Ua faʻamautuina o le i ai o le chromium i le HEA faavae e mafua ai le pala o le SiC i le taimi o le liusuavai.O le mea lea, o le fegalegaleaiga o le carbon free ma le chromium e taʻitaʻia ai le faʻavaeina o le chromium carbide, aʻo tumau pea le kilia saoloto i le vaifofo i le HEA faavae ma / poʻo le fegalegaleai ma elemene e fausia ai le HEA faavae e fausia ai le silicides.A'o fa'atupula'ia mea o le SiC, e suia le vaega o le microstructure i le fa'asologa o lo'o i lalo: fcc → fcc + eutectic → fcc + chromium carbide flakes → fcc + chromium carbide flakes + silicide → fcc + chromium carbide flakes + silicide + graphite balls / graphite flakes.O mea e maua mai e faʻaalia ai le tele o mea faʻainisinia (o le malosi e maua mai i le 277 MPa i luga atu o le 60% elongation i le 2522 MPa i le 6% elongation) faʻatusatusa i uʻamea masani ma uʻamea maualuga entropy.O nisi o fatuga entropy maualuga ua atiina ae o loʻo faʻaalia ai se tuʻufaʻatasiga sili ona lelei o mea faʻainisinia (malosi malosi 1200 MPa, elongation 37%) ma nofoia itulagi e leʻi mafai ona maua muamua i luga o le faʻasologa o le mamafa-faʻalautele.I le faaopoopo atu i le faʻalauteleina mataʻina, o le maʻaʻa ma le malosi o le gaosiga o le HEA composites o loʻo i totonu o le laina tutusa ma tioata metallic tele.O le mea lea, e talitonuina o le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi maualuga-entropy e mafai ona fesoasoani i le ausiaina o se tuʻufaʻatasiga sili ona lelei o mea faʻainisinia mo faʻaoga faʻatulagaina.
O le atinaʻeina o mea entropy maualuga o se manatu fou fou i metallurgy1,2.High entropy alloys (HEA) ua faʻaalia i le tele o mataupu se tuʻufaʻatasiga sili ona lelei o mea faʻapitoa ma masini, e aofia ai le maualuga o le vevela3,4 superplastic elongation5,6 faʻamaʻi vaivai7,8 corrosion resistance9,10,11, lelei le ofuina resistance12,13,14 ,15 ma meatotino tribological15,16,17 e oo lava i le maualuga o le vevela18,19,20,21,22 ma mea tau masini i le maualalo o le vevela23,24,25.O le tu'ufa'atasiga lelei o mea fa'ainisinia i totonu o le HEA e masani lava ona fa'atatau i a'afiaga autu e fa, e ta'ua o le maualuga o le entropy26, fa'alavelave lattice malosi27, fa'agasolo fa'agesegese28 ma le aafiaga o le cocktail29.E masani ona fa'avasegaina HEA o ituaiga FCC, BCC ma HCP.FCC HEA e masani ona aofia ai elemene suiga e pei o Co, Cr, Fe, Ni ma Mn ma faʻaalia le lelei tele (tusa lava ile maualalo o le vevela25) ae maualalo le malosi.O le BCC HEA e masani ona fausia i elemene maualuluga e pei ole W, Mo, Nb, Ta, Ti ma le V ma e maualuga tele le malosi ae maualalo le malosi ma maualalo le malosi patino30.
O le microstructural modification o le HEA e faʻavae i luga o masini, gaosiga o le thermomechanical ma le faʻaopoopoga o elemene na suʻesuʻeina ina ia maua ai le tuʻufaʻatasiga sili o mea faʻainisinia.CoCrFeMnNi FCC HEA o loʻo aʻafia i le ogaoga o le palasitika o le palasitika e ala i le maualuga o le mamafa, lea e oʻo atu ai i le faʻateleina o le maaa (520 HV) ma le malosi (1950 MPa), ae o le atinaʻeina o se nanocrystalline microstructure (~ 50 nm) e faʻafefe ai le uʻamea31 .Ua maua o le tuufaatasia o le twinning ductility (TWIP) ma le suiga induced plasticity (TRIP) i totonu o le CoCrFeMnNi HEAs e maua ai le malosi malosi o galuega e mafua ai le maualuga o le tensile ductility, e ui lava i le tau o le tau o le malosi moni.Lalo (1124 MPa) 32. O le faʻavaeina o se microstructure layered (e aofia ai se faʻamaʻi manifinifi faʻaleagaina ma se mea e le faʻaogaina) i le CoCrFeMnNi HEA faʻaaogaina fana peening na mafua ai le faʻateleina o le malosi, ae o lenei faʻaleleia na faʻatapulaʻaina ile 700 MPa33.I le suʻesuʻeina o meafaitino ma le tuʻufaʻatasiga sili ona lelei o le malosi ma le gaogao, o le atinaʻeina o HEAs multiphase ma HEA eutectic e faʻaaoga ai faʻaopoopoga o elemene e le o le isoatomic ua suʻesuʻeina foi34,35,36,37,38,39,40,41.O le mea moni, ua maua o se tufatufaina lelei o vaega faigata ma vaivai i eutectic maualuga-entropy alloys e mafai ona taitai atu ai i se tuufaatasiga sili atu le malosi ma ductility35,38,42,43.
O le CoCrFeNi system ose su'esu'ega lautele FCC fa'atasi maualuga-entropy alloy.O lenei faiga o lo'o fa'aalia ai galuega fa'ato'a malosi44 ma sili ona lelei ductility45,46 i le maualalo ma le maualuga o le vevela.O taumafaiga eseese ua faia e faʻaleleia ai lona malosi maualalo (~ 300 MPa) 47,48 e aofia ai le faʻamamaina o saito25, microstructure heterogeneous49, precipitation50,51,52 ma transformation-induced plasticity (TRIP)53.O le fa'amamaina o saito o le fa'aulu mata fa'atotonugalemu kupita HEA CoCrFeNi e ala i ata malulu i lalo o tulaga ogaoga fa'ateleina le malosi mai le tusa ma le 300 MPa47.48 i le 1.2 GPa25, ae fa'aitiitia le leiloa o le ductility mai le sili atu i le 60% i le 12.6%.O le faʻaopoopoga o le Al i le HEA o le CoCrFeNi na mafua ai le faʻavaeina o se microstructure heterogeneous, lea na faʻateleina ai lona malosi i le 786 MPa ma lona faʻalauteleina e tusa ma le 22%49.O le CoCrFeNi HEA na faʻaopoopoina ma Ti ma Al e faʻapipiʻi ai maʻa, ma faʻamalosia ai le faʻamalosia o timuga, faʻateleina lona malosi i le 645 MPa ma le faʻalauteleina i le 39%51.O le TRIP mechanism (face-centered cubic → hexahedral martensitic transformation) ma twinning faʻateleina le malosi o le CoCrFeNi HEA i le 841 MPa ma le faʻalauteleina i le malologa i le 76%53.
Sa taumafai fo'i e fa'aopoopo le sima fa'amalosi ile HEA face centered cubic matrix e atia'e ai le maualuga entropy composite e mafai ona fa'aalia ai se tu'ufa'atasiga sili atu o le malosi ma le ductility.Composites ma maualuga entropy ua faʻagaioia e vacuum arc melting44, masini alloying45,46,47,48,52,53, spark plasma sintering46,51,52, vacuum hot pressing45, vevela isostatic pressing47,48 ma le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi gaosiga faagasologa43, 50.Carbides , oxides ma nitrides e pei ole WC44, 45, 46, Al2O347, SiC48, TiC43, 49, TiN50 ma Y2O351 ua faʻaaogaina e avea ma faʻamalosia sima i le atinaʻeina o mea faʻapipiʻi HEA.Filifilia sa'o HEA matrix ma sima e sili ona taua pe a mamanuina ma atiina ae se HEA malosi ma umi.I lenei galuega, na filifilia ai le CoCrFeNi e avea ma mea matrix.Ole tele ole SiC na fa'aopoopoina ile CoCrFeNi HEA ma o latou aafiaga ile microstructure, fa'asologa o vaega, ma mea tau masini na su'esu'eina.
Metala mama maualuga Co, Cr, Fe, ma Ni (99.95 wt%) ma SiC paʻu (mama 99%, lapopoa -400 mesh) i le tulaga o elemene elemene na faʻaaogaina e fai ma mea mata mo le fausiaina o mea faʻapipiʻi HEA.O le faʻaogaina o le isoatomic o le CoCrFeNi HEA na muamua tuʻuina i totonu o se kopa kopa faʻafefe vai, ona aveese lea o le potu i le 3 · 10-5 mbar.O le kasa argon mama maualuga ua faʻalauiloaina e ausia ai le gaogao e manaʻomia mo le faʻafefeteina o le arc ma le faʻaaogaina o le tungsten electrodes.O ingots e maua mai e fesuiaʻi ma toe liusua faalima ina ia mautinoa le tutusa lelei.O fa'atasiga maualuga-entropy o fatuga 'ese'ese na saunia e ala i le fa'aopoopoina o se aofa'i o SiC i fa'amau equiatomic CoCrFeNi e maua, lea na toe fa'atasia e ala i le fa'a-lima fa'aliliuga ma toe liusua i tulaga ta'itasi.O le faʻamau faʻapipiʻi mai le mea na maua mai na tipiina e faʻaaoga ai le EDM mo nisi suʻega ma faʻamatalaga.O faʻataʻitaʻiga mo suʻesuʻega microstructural na saunia e tusa ai ma metotia faʻataʻavalevale masani.Muamua, na suʻesuʻeina faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai se microscope malamalama (Leica Microscope DM6M) faʻatasi ai ma le polokalama Leica Image Analysis (LAS Phase Expert) mo le suʻesuʻeina o vaega faʻatusatusa.E tolu ata na pu'eina i vaega eseese ma se vaega atoa e tusa ma le 27,000 µm2 na filifilia mo su'esu'ega vaega.O isi suʻesuʻega faʻapitoa faʻapitoa, e aofia ai suʻesuʻega o vailaʻau ma suʻesuʻega tufatufaina o elemene, na faʻatinoina i luga o se suʻesuʻega eletise eletise (JEOL JSM-6490LA) faʻapipiʻiina ma se faiga suʻesuʻega eletise (EDS).O le faʻataʻitaʻiga o le fausaga tioata o le HEA composite na faia i le faʻaaogaina o le X-ray diffraction system (Bruker D2 phase shifter) e faʻaaoga ai se puna CuKα faʻatasi ai ma le laʻasaga o le 0.04 °.O le aafiaga o suiga microstructural i mea tau masini o HEA composite na suʻesuʻeina e faʻaaoga ai suʻega microhardness Vickers ma suʻega faʻamalosi.Mo le su'ega ma'a'a, o le uta o le 500 N o lo'o fa'aaogaina mo le 15 s e fa'aaoga ai le itiiti ifo ma le 10 fa'ailoga ile fa'ata'ita'iga.O suʻega faʻamalosi o HEA tuʻufaʻatasia i le vevela o le potu na faia i luga o faʻataʻitaʻiga faʻataʻitaʻi (7 mm × 3 mm × 3 mm) i luga o le Shimadzu 50KN masini suʻesuʻe lautele (UTM) i le fua faatatau muamua o le 0.001/s.
O mea fa'apipi'i maualuga entropy, e ta'ua mulimuli ane o fa'ata'ita'iga S-1 i le S-6, na saunia e ala i le fa'aopoopoina o le 3%, 6%, 9%, 12%, 15%, ma le 17% SiC (uma i le mamafa%) i se matrix CoCrFeNi .taitasi.O le fa'ata'ita'iga fa'asino lea e le'i fa'aopoopoina i ai le SiC o lo'o ta'ua mulimuli ane o le fa'ata'ita'iga S-0.O fa'ata'ita'iga fa'apitoa o fa'aputuga HEA ua atia'e o lo'o fa'aalia i Ata.1, lea, ona o le faʻaopoopoga o mea faʻapipiʻi eseese, o le microstructure tasi-vaega o le CoCrFeNi HEA na liua i se microstructure e aofia ai le tele o vaega ma eseese morphology, lapoa, ma tufatufa.Le aofaʻi o le SiC i le tuʻufaʻatasiga.O le aofaʻi o vaega taʻitasi na faʻamoemoeina mai le auiliiliga o ata e faʻaaoga ai le LAS Phase Expert software.O le fa'aofi i le Ata 1 (taumatau pito i luga) o lo'o fa'aalia ai se fa'ata'ita'iga vaega mo lenei au'ili'iliga, fa'apea fo'i le vaega vaega mo vaega ta'itasi.
Fa'amatalaga mata'itusi o mea fa'apipi'i maualuga-entropy ua atiae: (a) C-1, (b) C-2, (c) C-3, (d) C-4, (e) C-5 ma (f) C- 6.O lo'o fa'aalia e le fa'aulufale se fa'ata'ita'iga o fa'ata'ita'iga fa'atusatusa i'uga o su'esu'ega vaega e fa'aaoga ai le LAS Phase Expert software.
E pei ona faaalia i le fig.1a, o se microstructure eutectic na fausia i le va o voluma matrix o le C-1 composite, lea o le aofaʻi o le matrix ma vaega eutectic e faʻatatau i le 87.9 ± 0.47% ma le 12.1% ± 0.51%, i le faasologa.I totonu o le tuufaatasiga (C-2) o loʻo faʻaalia i le Ata 1b, e leai ni faʻailoga o se tali eutectic i le taimi o le faʻamalosia, ma o se microstructure e matua ese lava mai le C-1 composite o loʻo matauina.O le microstructure o le C-2 composite e fai si lelei ma e aofia ai papatusi manifinifi (carbides) tufa tutusa i le matrix vaega (fcc).Ole vaega ole voluma ole matrix ma carbide e fa'atatau ile 72 ± 1.69% ma le 28 ± 1.69%, i le faasologa.I le faaopoopo atu i le matrix ma le carbide, na maua ai se vaega fou (silicide) i le C-3 composite, e pei ona faaalia i le Ata 1c, lea o vaega vaega o le voluma o ia silicide, carbide, ma matrix phases e tusa ma le 26.5% ±. 0.41%, 25.9 ± 0.53, ma le 47.6 ± 0.34, i le faasologa.O le isi vaega fou (graphite) na matauina foi i le microstructure o le C-4 composite;e fa vaega na faailoaina.O le vaega o le graphite e iai lona siepi ma'oti o le globular ma le va'aiga pogisa i ata fa'apitoa ma e na'o ni vaega la'ititi (fa'atatau le vaega vaega voluma e na'o le 0.6 ± 0.30%).I mea tu'ufa'atasi C-5 ma le C-6, e na'o le tolu vaega na fa'ailoa mai, ma o le va'aiga o le graphite fa'afeagai pogisa i totonu o nei mea tu'ufa'atasi e aliali mai i foliga o fasipepa.Pe a faatusatusa i fasipepa graphite i le Composite S-5, o fasipepa graphite i Composite S-6 e lautele, puupuu, ma sili atu ona masani.O se si'itaga tutusa i totonu o le graphite na matauina foi mai le 14.9 ± 0.85% i le C-5 composite e tusa ma le 17.4 ± 0.55% i le C-6 composite.
Mo le suʻesuʻeina atili o le microstructure ma le vailaʻau vailaʻau o vaega taʻitasi i le HEA composite, na suʻesuʻeina faʻataʻitaʻiga e faʻaaoga ai le SEM, ma sa faia foʻi le suʻesuʻega o le EMF ma le faʻafanua vailaʻau.O fa'ai'uga mo tu'ufa'atasi C-1 o lo'o fa'aalia ile ata.2, lea o loʻo vaʻaia manino ai le i ai o faʻafefiloi eutectic e vavaeeseina ai itulagi o le vaega autu matrix.O le fa'afanua vaila'au o le C-1 tu'ufa'atasi o lo'o fa'aalia i le Ata 2c, lea e mafai ona iloa ai o Co, Fe, Ni, ma Si o lo'o tufatufaina tutusa i le vaega matrix.Ae ui i lea, o se vaega itiiti o le Cr na maua i le vaega matrix pe a faʻatusatusa i isi elemene o le HEA faʻavae, faʻapea o le Cr na faʻasalalau ese mai le matrix.O le tuufaatasiga o le vaega paʻepaʻe eutectic i le ata SEM e mauoa i le chromium ma le carbon, e faʻaalia ai o le chromium carbide.O le leai o ni vaega faʻapitoa SiC i totonu o le microstructure, faʻatasi ma le maualalo o mea o loʻo matauina o le chromium i le matrix ma le i ai o faʻafefiloi eutectic o loʻo i ai vaega mauoa o le chromium, e faʻaalia ai le faʻaleagaina atoatoa o le SiC i le taimi o le liusuavai.O se taunuuga o le pala o le SiC, o le silicon ua solo i le matrix phase, ma free carbon fegalegaleai ma chromium e fausia ai chromium carbide.E pei ona mafai ona vaʻaia, e naʻo le carbon na faʻamaonia lelei e le auala EMF, ma o le faʻavaeina o vaega na faʻamaonia e ala i le faʻamaoniaina o uiga maualuga carbide i le X-ray diffraction patterns.
(a) SEM ata o le faʻataʻitaʻiga S-1, (b) faʻalautele ata, (c) elemene faʻafanua, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
O le au'ili'iliga o le tu'ufa'atasi C-2 o lo'o fa'aalia ile ata.3. E tutusa ma foliga vaaia i le microscopy opitika, o le suʻesuʻega a le SEM na faʻaalia ai se fausaga lelei e aofia ai na o le lua vaega, faʻatasi ai ma le i ai o se vaega lamellar manifinifi e tufatufa tutusa i le fausaga atoa.vaega matrix, ma e leai se vaega eutectic.O le tufatufaina o elemene ma le suʻesuʻega o le EMF o le lamellar vaega na faʻaalia ai le maualuga o le Cr (samasama) ma le C (lanu meamata) i lenei vaega, lea e toe faʻaalia ai le faʻaleagaina o le SiC i le taimi o le liusuavai ma le fegalegaleaiga o le carbon tuʻuina atu ma le aafiaga chromium. .O le VEA matrix e fausia ai se vaega lamellar carbide.O le tufatufaina atu o elemene ma suʻesuʻega faʻailoga o le vaega matrix na faʻaalia ai o le tele o le cobalt, iron, nickel ma le silicon o loʻo i ai i le matrix phase.
(a) SEM ata o faʻataʻitaʻiga S-2, (b) faʻalautele ata, (c) elemene faʻafanua, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
O suʻesuʻega a le SEM o C-3 composites na faʻaalia ai le i ai o vaega fou e faʻaopoopo i le carbide ma matrix phases.O le faʻafanua elemene (Fig. 4c) ma le suʻesuʻeina o le EMF (Fig. 4d) o loʻo faʻaalia ai o le vaega fou e tamaoaiga i le nickel, cobalt, ma le silicon.
(a) SEM ata o faʻataʻitaʻiga S-3, (b) faʻalautele ata, (c) elemene faʻafanua, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
O faʻaiʻuga o le SEM ma le EMF suʻesuʻega o le C-4 composite o loʻo faʻaalia i Ata.5. I le faaopoopo atu i vaega e tolu na matauina i le tuufaatasiga C-3, na maua foi le i ai o nodules graphite.Ole vaega ole voluma ole vaega mauoa silicon e maualuga atu foi nai lo le C-3 composite.
(a) SEM ata o faʻataʻitaʻiga S-4, (b) faʻalautele ata, (c) elemene faʻafanua, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
O faʻaiʻuga o le SEM ma le EMF spectra o tuʻufaʻatasiga S-5 ma S-6 o loʻo faʻaalia i Ata 1 ma 2. 6 ma 7, faʻasologa.I le faaopoopo atu i se numera itiiti o spheres, sa matauina foi le i ai o graphite flakes.Ole numera ole graphite flakes ma le vaega o le voluma vaega ole vaega o lo'o i ai le silikoni ile C-6 composite e sili atu nai lo le C-5 composite.
(a) SEM ata o le faʻataʻitaʻiga C-5, (b) faʻalautele vaʻaiga, (c) faʻafanua elemene, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
(a) SEM ata o le faʻataʻitaʻiga S-6, (b) faʻalautele ata, (c) elemene faʻafanua, (d) EMF iʻuga i nofoaga faʻaalia.
Na fa'atinoina fo'i le fa'aogaina o le fausaga fa'a tioata o fa'aputuga HEA e fa'aaoga ai fua XRD.O le taunuʻuga o loʻo faʻaalia i le Ata 8. I le faʻasologa o faʻasologa o le faavae WEA (S-0), naʻo tumutumu e fetaui ma le vaega fcc e iloa.X-ray diffraction patterns of composite C-1, C-2, ma C-3 na faʻaalia ai le iai o isi tumutumu e fetaui ma le chromium carbide (Cr7C3), ma o latou malosi na maualalo mo faʻataʻitaʻiga C-3 ma C-4, lea na faʻaalia. e faʻapea foʻi ma faʻamatalaga EMF mo nei faʻataʻitaʻiga.O pito e fetaui ma Co / Ni silicides na matauina mo faʻataʻitaʻiga S-3 ma S-4, toe ogatasi ma faʻasologa o faʻafanua EDS o loʻo faʻaalia i Ata 2 ma 3. E pei ona faʻaalia i le Ata 3 ma le Ata 4. 5 ma S-6 pito i luga na matauina. e fetaui ma graphite.
O uiga fa'akomepiuta ma fa'ama'i tioata o mea fa'apipi'i ua fa'atupuina na fa'aalia ai le pala o le SiC fa'aopoopo.E mafua lenei mea ona o le i ai o le chromium i le VEA matrix.O le Chromium o lo'o i ai se sootaga malosi tele mo le carbon 54.55 ma e tali atu i le kaponi saoloto e fausia ai carbide, e pei ona fa'aalia i le fa'aitiitia o le chromium i totonu o le matrix.Si pasi i le vaega fcc ona o le vavaeeseina o SiC56.O le mea lea, o le faʻaopoopoga o le faʻaopoopoga o le SiC i le HEA faavae na taʻitaʻia ai le faʻateleina o le aofaʻi o le vaega o le carbide ma le aofaʻi o le free Si i le microstructure.Ua maua o lenei Si faaopoopo o loo teuina i totonu o le matrix i le maualalo concentrations (i composites S-1 ma S-2), ae i concentrations maualuga atu (composites S-3 i le S-6) e maua ai le faʻaputuina cobalt faaopoopo /.silicide nikeli.O le enthalpy masani o le faʻavaeina o Co ma Ni silicides, e maua mai i le tuʻufaʻatasia tuusaʻo calorimetry maualuga, e -37.9 ± 2.0, -49.3 ± 1.3, -34.9 ± 1.1 kJ mol -1 mo Co2Si, CoSi ma CoSi2, i le faasologa, ae o nei mea. tau o - 50.6 ± 1.7 ma - 45.1 ± 1.4 kJ mol-157 mo Ni2Si ma Ni5Si2, faasologa.O nei tau e maualalo ifo nai lo le vevela o le faʻavaeina o le SiC, e faʻaalia ai o le vavaeeseina o le SiC e taʻitaʻia ai le faʻavaeina o Co / Ni silicides e faʻamalosia malosi.I le S-5 ma le S-6 tu'ufa'atasia, sa i ai fa'aopoopo le silikoni maua fua, lea na mitiia i tua atu o le fa'avaeina o le silicide.O lenei kilia saoloto ua maua e saofagā i le graphitization o loʻo matauina i uʻamea masani58.
O mea fa'ainisinia o mea fa'apipi'i ua fa'amalosia e fa'avae ile HEA o lo'o su'esu'eina e su'ega fa'amalosi ma su'ega malō.O le fa'aoso fa'amamafa o fa'aputuga fa'atupuina o lo'o fa'aalia i le Ata.9a, ma i le Ata 9b o loʻo faʻaalia ai se faʻasalalauga i le va o le malosi e maua mai ai, malosi e maua ai, maʻaʻa, ma le faʻalauteleina o mea faʻapipiʻi atiae.
(a) Pi'opo'a fa'ama'i ma (e) fa'ata'ape'ape o lo'o fa'aalia ai fa'amamafa ma'oti, malosi e maua ai, ma'a'a ma fa'aumi.Manatua e na'o fa'ata'ita'iga S-0 i le S-4 o lo'o fa'aalia, aua o fa'ata'ita'iga S-5 ma S-6 o lo'o iai ni fa'aletonu mata'utia.
E pei ona vaaia i le fig.9, o le malosi e maua mai le 136 MPa mo le faavae VES (C-0) i le 2522 MPa mo le C-4 composite.Pe a faʻatusatusa i le WPP faavae, o le S-2 composite na faʻaalia ai se faʻalauteleina lelei i le toilalo e tusa ma le 37%, ma faʻaalia ai foi le maualuga maualuga o le malosi o le gaosiga (1200 MPa).O le tuufaatasiga sili ona lelei o le malosi ma le ductility o lenei composite e mafua ona o le faʻaleleia atili o le microstructure atoa, e aofia ai le tufatufaina tutusa o carbide lamellae lelei i totonu o le microstructure, lea e faʻamoemoe e faʻalavelaveina le gaioiga o le dislocation.Ole malosi ole gaosiga ole C-3 ma le C-4 composites e 1925 MPa ma le 2522 MPa.O nei malosiaga maualuga e mafai ona faʻamatalaina e le maualuga o vaega vaega o carbide sima ma vaega silicide.Ae ui i lea, o le i ai o nei vaega na mafua ai foi le faʻalauteleina i le malologa e naʻo le 7%.O pupuni faʻamalosi o le faʻavae faʻavae CoCrFeNi HEA (S-0) ma S-1 o loʻo faʻafefeteina, e faʻaalia ai le faʻagaoioia o le masaga aʻafiaga poʻo TRIP59,60.Faʻatusatusa i le faʻataʻitaʻiga S-1, o le faʻalavelave faʻalavelave faʻamalosi o le faʻataʻitaʻiga S-2 o loʻo i ai se foliga faʻafefe i se faʻalavelave e uiga i le 10.20%, o lona uiga o le paʻu masani masani o le faʻaogaina autu o le faʻataʻitaʻiga i lenei tulaga deformed60,61 .Ae ui i lea, o le maualuga o le faʻamaʻaʻaina o lenei faʻataʻitaʻiga e tumau pea le maualuga i luga o le tele o faʻalavelave faʻalavelave, ma i luga atu o faʻalavelave e iloa ai foi se suiga i le faʻafefeteina (e ui lava e le mafai ona faʻamaonia e mafua ona o le toilalo o uta faʻapipiʻi lubricated).).O mea fa'apipi'i C-3 ma le C-4 e na'o le fa'atapula'aina o le palasitika ona o le i ai o le tele o vaega ninii o carbide ma silicides i le microstructure.O su'esu'ega fa'amalosi o fa'ata'ita'iga o mea tu'ufa'atasi C-5 ma le C-6 e le'i fa'atinoina ona o le tele o fa'aletonu tu'u i luga o nei fa'ata'ita'iga o mea tu'ufa'atasi (silasila i le Ata 10).
Stereomicrographs o fa'aletonu tu'i (fa'ailoa mai i aū mumu) i fa'ata'ita'iga o mea tu'ufa'atasi C-5 ma C-6.
O taunu'uga o le fuaina o le maaa o VEA tu'ufa'atasi o lo'o fa'aalia i le Ata.9b.O le faavae WEA ei ai le maaa o le 130 ± 5 HV, ma faʻataʻitaʻiga S-1, S-2, S-3 ma S-4 o loʻo i ai tulaga faʻamalosi o le 250±10 HV, 275±10 HV, 570±20 HV ma 755±20 HV.O le faʻateleina o le maʻaʻa na fetaui lelei ma le suiga o le malosi o le gaosiga na maua mai i suʻega faʻamalosi ma e fesoʻotaʻi ma le faʻateleina o le aofaʻi o solids i totonu o le mea faʻapipiʻi.O lo'o fa'aalia fo'i le fua fa'atatau o le malosi fa'atatau i le fa'atulagaina o fa'ata'ita'iga ta'itasi.9b.I se tulaga lautele, o le tuʻufaʻatasiga sili o le malosi e maua ai (1200 MPa), maʻaʻa (275 ± 10 HV), ma le faʻalauteleina o fesoʻotaʻiga i le toilalo (~ 37%) o loʻo matauina mo C-2 tuʻufaʻatasia.
Fa'atusatusaga o le malosi e maua mai ai ma le fa'aumiumi fa'atatau o le mea fa'atupu fa'atasi ma meafaitino o vasega eseese o lo'o fa'aalia i le Ata 11a.O mea tu'ufa'atasi e fa'atatau i le CoCrFeNi i lenei su'esu'ega na fa'aalia ai le fa'aumiumi maualuga i so'o se tulaga fa'apopole62.E mafai foi ona iloa o meatotino a le HEA composites na atiae i lenei suʻesuʻega o loʻo taoto i le vaega e leʻi nofoia muamua o le fanua o le malosi e maua mai ai ma le faʻalauteleina.E le gata i lea, o fatuga ua atiae e iai le tele o tuufaatasiga o le malosi (277 MPa, 1200 MPa, 1925 MPa ma le 2522 MPa) ma le elongation (>60%, 37%, 7.3% ma le 6.19%).O le malosi o le gaosiga o se vaega taua foi i le filifilia o mea mo le faʻaaogaina o inisinia63,64.I lenei tulaga, o le HEA composites o le mea fou fou o loʻo faʻaalia ai se tuʻufaʻatasiga sili ona lelei o le malosi e maua ai ma le faʻalauteleina.E mafua ona o le faʻaopoopoga o le SiC maualalo maualalo e maua ai mea faʻapipiʻi e maualuga le malosi e maua ai.Ole malosi fa'atupu ma'oti ole fa'aputuga ole HEA o lo'o i totonu ole laina tutusa e pei ole HEA FCC ma le HEA refractory, e pei ona fa'aalia ile Ata 11b.O le maaa ma le malosi e maua mai ai mea tu'ufa'atasia ua atia'e o lo'o tutusa lava ma le matatioata u'amea tetele65 (Ata 11c).Matatioata uʻamea tetele (BMS) o loʻo faʻaalia i le maualuga o le maʻaʻa ma le malosi e maua ai, ae o lo latou faʻalauteleina e faʻatapulaʻaina66,67.Ae ui i lea, o le maaa ma le malosi e maua ai nisi o mea faʻapipiʻi HEA na atiaʻe i lenei suʻesuʻega na faʻaalia ai foi le faʻalauteleina.O le mea lea, na fa'ai'uina ai o mea fa'apipi'i na fausia e le VEA o lo'o i ai se tu'ufa'atasiga tulaga ese ma su'esu'eina o mea fa'ainisinia mo fa'aoga eseese.O lenei tu'ufa'atasiga fa'apitoa o mea fa'ainisinia e mafai ona fa'amatalaina e ala i le fa'asalalauina tutusa o carbide malo fa'atupu i totonu i le FCC HEA matrix.Ae ui i lea, i le avea ai o se vaega o le sini o le ausiaina o se tuufaatasiga sili atu o le malosi, suiga microstructural e mafua mai i le faaopoopoga o vaega sima e tatau ona suʻesuʻeina ma le faʻaeteete ina ia aloese mai le tuʻuina atu o faaletonu, e pei o mea o loʻo maua i S-5 ma S-6 composites, ma ductility.itupa.
O fa'ai'uga o lenei su'esu'ega sa fa'atusaina i mea fa'atulagaina eseese ma HEA: (a) fa'aumiumi fa'asaga i le malosi e maua mai ai62, (b) fa'amamafa ma'oti fa'ama'i fa'asaga i le ductility63 ma le (c) malosi fa'asaga i le ma'a'a65.
O le microstructure ma mea faʻainisinia o se faasologa o HEA-ceramic composite e faʻavae i luga o le HEA CoCrFeNi system faʻatasi ai ma le faʻaopoopoga o le SiC ua suʻesuʻeina ma o faʻaiuga nei ua tusia:
E mafai ona fa'atupuina lelei mea fa'apipi'i entropy maualuga e ala i le fa'aopoopoina o le SiC i le CoCrFeNi HEA e fa'aaoga ai le auala fa'afefeteina.
O le SiC e pala i le taimi o le liusuavai o le arc, e oʻo atu ai i le faʻavaeina o le carbide, silicide ma graphite vaega, o le i ai ma le voluma vaega e faʻalagolago i le aofaʻi o SiC faʻaopoopo i le HEA faavae.
O tu'ufa'atasia HEA o lo'o fa'aalia ai le tele o mea fa'ainisinia sili ona lelei, fa'atasi ai ma meatotino e pa'u'ū i nofoaga e le'i nofoia muamua i luga o le malosi e maua mai ai ma le fa'alavalava.O le malosi e maua mai ai le HEA composite na fa'aaogaina le 6 wt% SiC e sili atu ma le valu taimi nai lo le HEA fa'avae a'o fa'atumauina le 37% ductility.
O le maaa ma le malosi o le gaosiga o HEA o loʻo i totonu o le tele o tioata uʻamea tetele (BMG).
O su'esu'ega ua fa'ailoa mai ai o mea fa'ameamea maualuga entropy o lo'o fa'atusalia ai se faiga fa'amoemoe e ausia ai se tu'ufa'atasiga sili ona lelei o mea fa'a-mesinia mo le fa'aogaina o fausaga.
Taimi meli: Iul-12-2023