ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 138 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ В поисках лучших составов ВЭС, подходящих для производства деталей машин, современные исследователи продвигаются в двух основных направлениях: либо снижают или увеличивают содержание одного из компонентов в уже существующих ВЭС [6, 19–21], либо вводят дополнительные компоненты в качестве легирующих элементов, такие как Ti, Zr, Si, V, C, Nb и др. [22–27]. В ряде работ показаны результаты влияния легирования Nb на строение и свойства ВЭС AlCoCrFeNi и близких систем [28–31]. Известно, что Nb и компоненты ВЭС имеют отрицательные энтальпии смешения. Кроме того, Nb имеет самый большой атомный размер в системе. Вышеперечисленные характеристики Nb способствуют образованию, с одной стороны, общего твердого раствора с дополнительно усиленными межатомными связями, с другой – вторичных фаз, необходимых для упрочнения сплава. Так, в работе [28] показано, что легирование Nb высокоэнтропийного сплава AlCoCrFeNi приводит к образованию эвтектики, в состав которой входит упорядоченная фаза Лавеса (CoCr)Nb. Это вызывает изменение микроструктуры и свойств сплава. Предел текучести при сжатии и твердость увеличиваются, а пластичность уменьшается. Оптимальный комплекс механических св ойств формируется в сплаве доэвтекти ческого состава AlCoCrFeNiNb0.25. Именно этот сплав был выбран авторами работы для дальнейшего исследования. Как упоминалось выше, для упрочнения ВЭС используют различные способы термообработки – от отжига до закалки [20, 32–37]. В некоторых случаях термообработка способствует увеличению у ВЭС характеристик прочности и пластичности одновременно [5]. Столь уникальный эффект, нехарактерный для обычных сплавов, требует пристального исследования и анализа. Целью работы стало исследование влияния на строение и свойства ВЭС с составом AlCoCrFeNiNb0.25 термической обработки, заключающейся в нагреве до температуры 900, 1000 и 1100 °C и охлаждении на воздухе. Методика исследований Сплав AlCoCrFeNiNb0.25 с эквиатомным составом был получен методом дуговой плавки в печи с медным тиглем и водяным охлаждением в атмосфере аргона. Сплав с химическим составом, приведенным в табл. 1, был получен из компонентов с чистотой более 99,5 масс. %. Для обеспечения однородности химического состава слиток переплавляли не менее пяти раз. Размер полученного слитка – 70×35×12 мм. Перед термообработкой образцы разрезали на фрагменты размером 35×12×6 мм. После завершения термообработки средняя часть фрагментов была разрезана на параллелепипеды 10×4×4 мм. После разрезания образцы была отшлифованы и использовались для проведения испытаний на сжатие. Оставшаяся часть образцов предназначалась для рентгеноструктурного анализа, оценки микроструктуры и измерения микротвердости. Образцы из сплава AlCoCrFeNiNb0.25 были термически обработаны, для чего производился нагрев до температуры 900, 1000 и 1100 °C с выдержкой в течение 1 ч и последующим охлаждением на воздухе. Для упрощения термообработанные образцы были названы Т900, Т1000, Т1100, а образец в исходном литом состоянии – Т30. Из образцов были получены шлифы, микроструктуру которых анализировали с помощью оптического микроскопа Axio Obserner A1m и сканирующего электронного микроскопа Quanta 200, оснащенного энергодисперсионным спектроскопическим блоком EDAX. Фазовый Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Химический состав сплава AlCoCrFeNiNb0.25 (ат. % и масс. %) Chemical composition of AlCoCrFeNiNb0.25 (at. % and wt. %) Элемент / Element Al Co Cr Ni Fe Nb Ат. % 19,1 19,1 19,1 19,1 19,1 4,5 Масс. % 9,8 21,5 18,9 21,4 20,4 8,0
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1