ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 243 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Исследование микроструктуры и свойств высокоэнтропийного сплава AlFeCoCrNiNbх, полученного методом механического легирования и искрового плазменного спекания Юаньсюнь Лю 1, a, Жанна Ковалевская 1, b, *, Цзинжуй Хуан 1, c, Маргарита Химич 2, d 1 Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, г. Томск, 634050, Россия 2 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН, пр. Академический, 2/4, г. Томск, 634055, Россия a https://orcid.org/0009-0002-8501-2643, yuansyun1@tpu.ru; b https://orcid.org/0000-0003-3040-8851, kovalevskaya@tpu.ru; c https://orcid.org/0000-0003-1070-7678, jereehuang@gmail.com; d https://orcid.org/0000-0001-5859-7418, khimich@ispms.ru Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты). 2026 Том 28 № 2 с. 243–263 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-243-263 Обработка металлов (технология • оборудование • инструменты) Сайт журнала: http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Как известно, в 2004 году J.W. Yeh и его коллеги предложили новую концепцию проектирования сплавов, разработав так называемые ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.018.9: 620.18: 621.762 История статьи: Поступила: 27 января 2026 Рецензирование: 02 февраля 2026 Принята к печати: 14 марта 2026 Доступно онлайн: 15 июня 2026 Ключевые слова: Высокоэнтропийный сплав AlFeCoCrNiNbх Механическое легирование Искровое плазменное спекание Микроструктура Микротвердость Испытания на сжатие Финансирование Исследование выполнено с участием средств гранта Российского научного фонда, проект № 25-49-00169, https://rscf.ru/project/25-49-00169/. АННОТАЦИЯ Введение. Для создания высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) часто применяют механическое легирование (МА) в сочетании с искровым плазменным спеканием (SPS). Комбинация процесса МA с SPS позволяет эффективно подавлять рост зерен, максимально сохраняя исходную структуру, полученную после механической активации. Это дает возможность получать ВЭС с уникальными свойствами. В настоящем исследовании методом МA в течение 40 часов с последующим SPS при температуре 1000 °C получены ВЭС-системы AlFeCoCrNiNbx (где x – молярная доля, x = 0; 0,25; 0,5; 0,75). Целью работы является исследование влияния содержания Nb на микроструктуру и свойства высокоэнтропийного сплава AlFeCoCrNiNbх, полученного с помощью комбинированного метода МА и SPS. Методы исследований. Как для порошков, так и для спеченных образцов проводились рентгеноструктурный анализ (РСА), энергодисперсионная рентгеновская спектрометрия (ЭДС) и сканирующая электронная микроскопия (СЭМ). Оценивались микротвердость и механические свойства на сжатие с анализом изломов. Результаты и обсуждение. В процессе МА в порошке всех сплавов системы AlFeCoCrNiNbх был получен общий твердый раствор с ОЦК-решеткой и наноразмерной субструктурой. Легирование сплава значительной долей ниобия привело к образованию небольшого количества упрочняющей фазы Лавеса. Последующее SPS способствовало фазовому превращению с формированием примерно в равных объемных долях ОЦК-твердого раствора, обогащенного Al и Ni, и ГЦК-твердого раствора, обогащенного Fe и Cr. Нагрев способствовал выделению фазы Лавеса в виде вторичных зерен внутри зерен ОЦК-твердого раствора. С возрастанием в сплаве доли Nb увеличивалась доля фазы Лавеса. Оценка механических свойств показала, что самая высокая пластичность характерна для сплава AlFeCoCrNi, прочность – для сплава AlFeCoCrNiNb0,25, твердость – для сплава AlFeCoCrNiNb0,75, что обусловлено особенностями строения и долей фазы Лавеса в составе сплава. Для цитирования: Исследование микроструктуры и свойств высокоэнтропийного сплава AlFeCoCrNiNbх, полученного методом механического легирования и искрового плазменного спекания / Ю. Лю, Ж.Г. Ковалевская, Ц. Хуан, М.А. Химич // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). – 2026. – Т. 28, № 2. – С. 243–263. – DOI: 10.17212/1994-6309-2026-28.2-243-263. ______ *Адрес для переписки Ковалевская Жанна Геннадьевна, д.т.н., профессор Национальный исследовательский Томский политехнический университет, пр. Ленина, 30, 634050, г. Томск, Россия Тел.: +7 906 199-05-77, e-mail: kovalevskaya@tpu.ru высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) [1, 2]. ВЭС определяются как системы, содержащие пять или более основных элементов, каждый с равной молярной долей, при небольшой разнице в атомных радиусах. За счет высокой энтропии смешивания ВЭС должен представлять собой один неупорядоченный твердый раствор с тем типом решетки, который является энергетически выгодным для всей системы [3]. На современном этапе разработки ВЭС исследователи пришли к заключению, что создание однофазного спла-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1