ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 4 2024 164 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ области продолжают открывать новые горизонты для создания материалов с оптимальными свойствами для будущих технологий. Прочностные и пластические свойства ВЭС В данном разделе рассмотрены новейшие достижения в области разработки и улучшения прочностных и пластических свойств HEAs, включая методы их синтеза и обработки, а также применение современных технологических подходов и моделирования. Разработка новых сплавов с заложенными высокопрочностными свойствами Активно ведется разработка по созданию новых сплавов с уже заложенными высокопрочностными свойствами. Был предложен легкий и тугоплавкий сплав AlNb2TiV с плотностью 6,19 г/см3 и удельным пределом текучести 167 МПа·см3/г. Отмечена хорошая деформируемость данного сплава [50]. В другом исследовании был успешно синтезирован матричный композит e0,5MoNbW(TaC)0,5 из высокоэнтропийного сплава. Микроструктура композита оставалась стабильной после отжига при 1300 °C в течение 168 ч. Он продемонстрировал замечательную прочность при высоких температурах, предел текучести около 901 МПа и истинный предел прочности на сжатие около 1186 МПа при 1200 °C [51]. Композит создает идеальный баланс между сверхвысокой прочностью и высокой пластичностью при высоких температурах. Это открытие может стать важным вкладом в теоретические исследования и приложения в области высокотемпературного антиразмягчения. Большой предел прочности и текучести был отмечен в исследовании, посвященном ВЭС на основе Mo. Предел текучести при сжатии сплава М20 составляет до 1285 МПа, предел прочности – 2447 МПа, а относительное удлинение – 27 % [52]. Недавние исследования, проведенные в НИУ «БелГУ» [53], привели к разработке нового высокоэнтропийного сплава Co40Mo28Nb25Hf7, который продемонстрировал выдающиеся механические свойства при высоких температурах. Этот сплав, полученный методом вакуумно-дугового переплава, включает в себя фазы ОЦК и Лавеса С14, а также незначительное количество оксидов гафния. Исследования показали, что сплав обладает высоким пределом текучести при комнатной температуре (1775 МПа) и сохраняет значительную прочность при 1000 °С (600 МПа). В диапазоне температур 22…1000 °С его удельная прочность превосходит многие коммерческие суперсплавы и другие высокоэнтропийные сплавы, что подчеркивает его потенциал для применения в высокотемпературных условиях. Методы улучшения прочностных свойств Улучшение прочностных свойств высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) может быть достигнуто различными методами, каждый из которых направлен на оптимизацию микроструктуры и фазового состава материалов. Одним из таких методов является введение новых градиентных наноразмерных структур дислокационных ячеек в стабильную однофазную гранецентрированную кубическую решетку (ГЦК) – кристаллическую структуру, в которой атомы расположены в углах и в центре каждой грани куба. Такая конфигурация обеспечивает материалу высокую пластичность и способность к деформации. Дислокационные ячейки, являясь участками локальной деформации в кристаллической решетке, создают дополнительное сопротивление движению дислокаций, что повышает прочность материала без очевидной потери пластичности [54]. Процесс внедрения таких структур включает в себя термомеханическую обработку, контролируемое охлаждение или использование наноразмерных добавок, способствующих формированию дислокационных ячеек с определенными характеристиками. В результате ВЭС с ГЦК-решеткой и градиентными структурами демонстрируют улучшенные эксплуатационные характеристики, что делает их перспективными для эксплуатации под высокими нагрузками. Другим методом является холодная прокатка и последующая лазерная термообработка поверхности. Холодная прокатка – это процесс деформации материала при низких температурах, который приводит к упрочнению материала за счет увеличения плотности дислокаций. Лазерная термообработка поверхности включает в себя использование лазера для локального нагрева и последующего охлаждения материала,
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1