Review of alloys developed using the entropy approach

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 23 № 2 2021 120 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ семейство ВЭС , в которые могут входить такие элементы , как Fe, Co, Ni, Si, B, Zr, Hf, Cu, Be, Mo, Cr. Не вызывает сомнений , что номенклату - ра ВЭС будет расширяться . В качестве самостоятельного семейства ВЭС выделяют также высокоэнтропийные металли - ческие стекла . В последние годы внимание спе - циалистов уделяется разработке высокоэнтро - пийных металлоподобных соединений [11, 17]. В их число входят керамические материалы в виде карбидов [40], оксидов [41], боридов [42], нитридов [43]. Примерами соединений такого рода являются (TiZrNbHfTa)C, (AlCrTaTiZr)O x , (Ti 0.2 Hf 0.2 Zr 0.2 Nb 0.2 Ta 0.2 )B 2 , (AlCrTaTiZr)N x . Гово - ря об оксидных материалах [44], отмечают про - стые оксидные системы , образованные двух - и трехвалентными металлами , а также высокоэн - тропийные системы со структурой перовскита [45] и шпинели [46]. В литературе приведены примеры компози - ций , в которых матричными материалами явля - ются ВЭС , полученные методом механического сплавления чистых компонентов (CoCrFeNiMn, CoCrFeNiV, CoCrFeNiCu, CoCrFeNiAl), а упроч - нение обеспечивают керамические частицы (WC, TiB2, Ti(C,N)) [17, 47–49]. С учетом основных компонентов , входящих в высокоэнтропийные сплавы , последние услов - но делят на несколько групп [17]. Так , например , выделяют высокоэнтропийные стали , жаропроч - ные сплавы , легкие сплавы , редкоземельные сплавы , бронзы и латуни , катализаторы . Подчер - кивают , однако , что такой тип классификации не является общепризнанным . Методы получения высокоэнтропийных сплавов Для получения сплавов , характеризующих - ся высокой энтропией смешения , могут быть использованы различные технические реше - ния , связанные с процессами плавления , по - рошковой металлургии ( механического леги - рования порошков ), сварки , спиннингования , splat- охлаждения , самораспространяющегося высокотемпературного синтеза , магнетронного распыления мишеней , наплавки порошковых смесей на металлическую основу . В большинстве случаев высокоэнтропийные сплавы получают плавлением материалов с по - следующей их кристаллизацией [17]. Использу - ют методы электродугового плавления в вакууме [2, 5, 6, 50–52], аргонодугового [53] и индукцион - ного [3, 54] плавления , плавления в печах сопро - тивления . Одним из наиболее распространенных методов получения ВЭС является вакуумно - ду - говое плавление [55, 56]. Исходным материалом является смесь металлов чистотой более 99 %. Выплавку сплавов выполняют в среде инертного газа , предотвращающего материал от окисления . С целью повышения степени однородности от - ливок их переплавляют несколько раз . Важным фактором , определяющим выбор метода полу - чения ВЭС , является температура плавления материала и входящих в него компонентов . Для получения тугоплавких ВЭС рациональным яв - ляется применение технологии электродугового плавления . С целью формирования оптимальной струк - туры и улучшения комплекса механических свойств высокоэнтропийные сплавы , получен - ные методом литья , как правило , подвергают термопластической обработке – прокатке в хо - лодном и горячем состоянии [54, 57, 58], ковке [7], волочению [59]. В качестве окончательной технологической операции обычно используют гомогенизирующий отжиг либо иные способы термической обработки , способствующие фор - мированию равновесной структуры [54, 59, 60]. К часто используемым методам получения ВЭС относят также механическое сплавление чистых порошковых компонентов в планетарных шаровых мельницах [26, 61–67]. Деформирова - нием в высокоэнергетических шаровых мельни - цах смеси элементарных порошков осуществля - ют их взаимодействие . Длительность обработки составляет ~ 10…20 часов . Горячее изостатиче - ское прессование является способом компакти - рования материалов , позволяющим улучшить качество структуры ВЭС [68]. Методом механи - ческого сплавления были получены , например , материалы типа CoFeNiXY. Компонентами Х в них являются Cr и С u, а функцию компонен - тов Y выполняют Mn, Al, Ti или Zn [17]. Частицы износа , оставляемые стальными шарами в процессе обработки порошковых сме - сей , содержащих железо , на качестве получае - мых ВЭС не отражаются . В иных случаях можно ожидать влияние продуктов намола , попавших в многокомпонентные материалы при обработке