ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 140 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ из Cr и Fe. При высоких температурах термообработки σ-фаза отсутствует. Данная особенность выделения и растворения σ-фазы в фазе ОЦК в близком температурном интервале наблюдалась и в работе [29]. Результаты РСА сплава AlCoCrFeNiNb0.25 во всем интервале температур термообработки показали, что основной фазой остается неупорядоченный ОЦК-твердый раствор, в то время как в сплаве AlCoCrFeNi на грев способствует переходу части материала в твердый раствор с ГЦКрешеткой [29]. Следовательно, легирование Nb приводит к стабилизации фазы ОЦК и сохранению преимущественно однофазного строения высокоэнтропийного сплава. На рис. 2 показана микроструктура сплава AlCoCrFeNiNb0.25 в литом состоянии и после термообработки. Во всех случаях сплав имеет дендритную морфологию со структурой доэвтектического сплава. Основой структуры являются дендриты и эвтектика в междендритном пространстве. Дендриты состоят из фазы ОЦК. Эвтектика представляет собой смесь фазы ОЦК и фазы Лавеса. В литом состоянии вследствие дендритной ликвации химический состав дендритов неоднороден. Центральная часть дендритов, состоящих из фазы ОЦК, обогащена Ni и Al. По краям дендритов и в эвтектике фаза ОЦК богата Cr и Fe. В фазе ОЦК частично растворяется Nb, но большая часть входит в состав фазы Лавеса. Результаты элементного анализа по зонам литого сплава представлены в табл. 2. Приведенная закономерность формирования дендритной структуры сплавов этой системы описана в работах других исследователей [15, 29]. Повсеместно дендритная структура, имеющая после травления темный контраст, окаймлена прослойками фазы Лавеса светлой окраски, которая является вторичной фазой. Вторичная фаза Лавеса образуется по границам твердого раствора в процессе формирования дендритов и обусловлена снижением растворимости ниобия в твердом растворе основных компонентов в процессе охлаждения. Вследствие обогащения периферийных зон дендритов ниобием и хромом создаются условия для образования на основе данных компонентов вторичной фазы Лавеса. Как видно на рис. 2, б, структура эвтектической составляющей сплава несовершенна. Зерна фазы Лавеса разбиты на отдельные фрагменты с разносторонней ориентировкой. Поскольку в междендритном пространстве формируется эвтектика, в состав которой входит фаза Лавеса, то структурно разделить вторичную фазу Лавеса и фазу Лавеса в эвтектике не представляется возможным. Термообработка в исследуемом интервале температур принципиально не меняет дендритное строение сплава (рис. 2). Ширина дендритов по осям второго порядка составляет от 11 до 15 мкм. Увеличение температуры нагрева с 900 до 1100 °С приводит к изменению строения эвтектики, что прослеживается на металлографических изображениях с большим увеличением (рис. 2, е, з). При нагреве до 900 °С изменения в строении эвтектики незаметны. При нагреве до 1000 °С разрозненные фрагменты фазы Лавеса начинают выстраиваться в характерные для эвтектики чередующиеся с твердым раствором строчки. При температуре 1100 °С в междендритном пространстве мы наблюдаем совершенные зерна эвтектики (рис. 2, з). Изменение в строении эвтектической составляющей сплава подтверждают результаты рентгеноструктурного анализа. С повышением температуры термообработки на дифрактограммах увеличивается интенсивность пика фазы Лавеса. Это может быть связано как с коагуляцией зерен второй фазы, так и с увеличением доли этой фазы в междендритной зоне за счет ее дальнейшего выделения из твердого раствора (рис. 1, а). Как показывает рентгеноструктурный анализ, при термообработке с нагревом 900 °С в сплаве образуется упорядоченная σ-фаза. В работе [32] описано, что σ-фаза выделяется из неупорядоченного твердого раствора там, где он обогащен Cr и Fe, в виде дисперсных частиц. Наши исследования с помощью сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) показали, что частицы σ-фазы выделяются по всему объему дендритов (рис. 3, б). При термообработке с нагревом 1000 °С частицы σ-фазы еще наблюдаются, но в меньшем количестве (рис. 3, в). При нагреве до 1100 °С они исчезают полностью (рис. 3, г). По результатам СЭМ можно видеть, что термообработка значительно влияет на строение
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1