Review of alloys developed using the entropy approach

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 2 2021 118 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ « высокоэнтропийные сплавы » связывают с по - вышенной конфигурационной составляющей энтропии . О переходе системы из нестабильного состо - яния в более стабильное свидетельствует сни - жение энергии Гиббса . Увеличение количества элементов системы , приводящее к росту конфи - гурационной энтропии , является фактором , спо - собствующим снижению энергии Гиббса . При этом снижается склонность системы к образо - ванию фаз в виде упорядоченных твердых рас - творов и интерметаллидов и повышается веро - ятность образования неупорядоченных твердых растворов [26]. Множество исследований в анализируе - мой области было связано с поиском параме - тров , определяющих условия формирования высокоэнтропийных сплавов , предсказанием их структурно - фазового состояния . В работе В . Ф . Горбаня с соавторами проведен анализ бо - лее 200 высокоэнтропийных сплавов , на основе которого были сделаны выводы о взаимосвязи между электронной концентрацией , фазовым составом , параметрами решетки и свойствами твердых растворов с решетками ОЦК и ГЦК типа [27]. В качестве основного фактора , определяю - щего характер фазообразования в эквиатомных высокоэнтропийных сплавах , была выделена усредненная атомная концентрация ( эл / ат .). Полученные данные позволили авторам иссле - дования сформулировать условия формирова - ния высокоэнтропийных химических соедине - ний ( фазыЛавеса ,  - фазы ,  - фазы ). Отмечается , что 100 %- я  - фаза возникает в тех сплавах , в которых фазу этого типа образуют все пары входящих в них элементов . Вторым необходи - мым условием является величина электрон - ной концентрации в диапазоне 6,7…7,3 эл / ат . 100 %- я высокоэнтропийная фаза Лавеса , по представлениям авторов отмеченной работы , возникает при суммарной отрицательной эн - тальпии смешения сплавов равной либо ниже –7 кДж / моль . При этом в сплаве должны при - сутствовать два элемента с энтальпией сме - шения менее –30 кДж / моль , а усредненная электронная концентрация должна находиться в диапазоне 6…7 эл / ат . Отмечается , что зароды - ши твердой фазы в высокоэнтропийном сплаве формируются на базе наиболее тугоплавкого элемента [27]. В работе С . А . Фирстова с соавторами на при - мере ряда ВЭС проведен анализ связи электрон - ной концентрации с типом кристаллической ре - шетки твердого раствора [23]. Отмечается , что при концентрации до 4 эл / ат . образуется пла - стичный твердый раствор на базе решетки ГПУ типа . Диапазону концентраций от 4,25 до 7,2 эл / ат . соответствует один или несколько типов твер - дых растворов на основе ОЦК - решетки . В диа - пазоне электронной концентрации 7,2…8,3 эл / ат . формируются двухфазные твердые растворы с ОЦК - и ГЦК - решетками . Сплавам с решеткой ГЦК соответствует электронная концентрация , превышающая значение 8,4 эл / ат . Для них харак - терно такое важное свойство как пластичность . Анализ результатов , представленных в анализи - руемой статье , позволяет сделать вывод о том , что хрупкие ВЭС обладают преимущественно решеткой ОЦК - типа и соответствуют диапазону электронной концентрации ~ 5,5…7,5 эл / ат . В то же время следует отметить неодно - значность суждений о роли различных факто - ров , которые потенциально могли бы влиять на формирование высокоэнтропийных сплавов , определять их структурное состояние . На осно - вании анализа ряда факторов , характерных для разнородных атомов , входящих в многокомпо - нентные системы , таких как атомные радиусы , значения валентности , электроотрицательности , типы кристаллических структур элементарных металлических компонентов , энтальпийный критерий , А . С . Рогачев сделал вывод о том , что основным критерием возможности образования высокоэнтропийных сплавов является близость размеров составляющих их атомов [17]. Роль других факторов , по его мнению , менее значима , что согласуется с выводами , сделанными ранее в ряде других работ . Таким образом , многочисленные попытки выявить факторы , определяющие фазовый со - став и детали тонкого строения высокоэнтро - пийных сплавов , к формулированию надежных , четко обоснованных выводов не привели . Поль - зуясь обсуждаемыми в литературе критериями , предсказать безошибочно структуру вновь раз - рабатываемых ВЭС и степень ее стабильности при термическом и термопластическом воз - действии не представляется возможным . Боль - шинство конкретных выводов и заключений о строении ВЭС сделано по результатам экспери -