A review of research on high-entropy alloys, its properties, methods of creation and application

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 4 2024 159 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Скорость износа высокоэнтропийных сплавов до и после легирования Wear rate of high-entropy alloys before and after alloying Высокоэнтропийный сплав / High entropy alloy Металл для легирования / Metal for alloying Характеристики до легирования / Characteristics before alloying Характеристики после легирования / Characteristics after alloying Нагрузка, Н / Load, N Скорость износа, мм3/(Н·м) / Wear rate, mm3/(N·m) Нагрузка, Н / Load, N Скорость износа, мм3/(Н·м) / Wear rate, mm3/(N·m) CoCrFeNi [10] B 2 2,6 · 10−5 2 8,3 · 10−6 5 2,9 · 10−5 5 8,6 · 10−5 8 3,57 · 10−4 8 8,9 · 10−5 AlCr2FeCoNi [11] Nb 5 18,7 · 10−6 5 5,2 · 10−6 10 46,8 · 10−6 10 6,5 · 10−6 20 40 · 10−6 20 6,2 · 10−6 CrFeCoNi [12] W 5 1,7 · 10−4 5 3,8 · 10−5 Исследование температурной зависимости механических свойств сплавов Co20Cr20Fe20Mn20Ni20, Co19Cr20Fe20Mn20Ni20C1 и Co17Cr20Fe20Mn20Ni20C3 в диапазоне от 77 до 473 K, проведенное учеными из Томска [16], выявило, что легирование углеродом значительно влияет на их структурные и механические характеристики. Легирование приводит к увеличению параметра кристаллической решетки аустенитной фазы, повышению предела текучести и усилению температурной зависимости прочности за счет твердорастворного, зернограничного и дисперсионного упрочнения, особенно в гетерофазном сплаве Co17Cr20Fe20Mn20Ni20C3. При этом если однофазные сплавы демонстрируют улучшение механических свойств и пластичности при низких температурах, то гетерофазный сплав становится более хрупким, несмотря на увеличение прочности. Легирование высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) такими элементами, как титан (Ti) [17], алюминий (Al) [18] и неодим (Nd) [19], играет ключевую роль в улучшении их прочностных свойств. Титан способствует повышению твердости и устойчивости к деформации, алюминий улучшает термоустойчивость и коррозионную стойкость, а добавление неодима способствует улучшению механических характеристик – прочности и пластичности. Эти улучшения делают ВЭС более эффективными для использования в высоконагруженных и критически важных областях, таких как аэрокосмическая, автомобильная и энергетическая промышленность. Добавление элементов C и Mo [20] в сплав способствует улучшению его пластичности. Углерод и молибден могут использоваться для микролегирования сплава, способствуя формированию мелких карбидных фаз в структуре материала. Эти карбиды могут действовать как преграды для движения дислокаций, что улучшает пластичность сплава. Водород также может быть использован для улучшения пластичности сплава путем снижения сопротивления пластическому деформированию [21, 22]. Растворенный водород способен изменять энергию образования дефектов в материале, что, в свою очередь, может повысить его способность к пластической деформации. Легирование Zn [23] и Cu [24] играет ключевую роль в изменении электропроводящих характеристик высокоэнтропийных сплавов. Это открывает потенциал для развития энергосберегающих технологий, электрических проводников, сенсоров и элементов электроники. Изменение электропроводящих свойств зависит от состава сплава, температуры, давления

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1