آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi: مطالعه و بررسی ریزساختار آلیاژ ساخته شده با فرآیند ذوب مجدد قوسی در خلاء

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی تهران، ایران

2 دانشیار، دانشکده مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، تهران، ایران

doi
10.22034/frj.2024.470403.1199
چکیده

مواد آنتروپی بالا دسته جدیدی از مواد پیشرفته هستند که با استفاده از حداقل پنج و حداکثر سیزده عنصر تشکیل دهنده آلیاژی در نسبت‌های هم‌اتمی یا نزدیک به هم‌اتمی هستند و در طول چند سال اخیر به دلیل داشتن خواص منحصر به فرد مورد توجه محققان قرار گرفتند. در میان روش‌های تولید آلیاژهای آنتروپی بالا، روش ذوب مجدد قوسی در خلاء (VAR)به دلیل کنترل فرآیند ذوب و انجماد سریع مذاب از اهمیت بالایی برخوردار است و منجر به همگنی ریزساختاری بهتر نسبت به ریخته‌گری می‌شود. هدف از این پژوهش، ساخت ترکیب شیمیایی همگن و یکنواخت از آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi با فرآیند (VAR) و بررسی ریزساختار، شناسایی و توزیع عناصر، ترکیب فازی و سختی آلیاژ با استفاده از میکروسکوپ نوری، میکروسکوپ الکترونی روبشی، پراش‌سنجی اشعه ایکس، طیف‌سنجی پلاسمای جفت شده القایی و سختی‌سنج است. بررسی و نتایج نشان داد که آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi در محدوده تشکیل محلول جامد و دارای ساختار دو فازی BCC+FCC است. همچنین ساختار گلبرگی شکل با نواحی دندریتی و بین دندریتی در تصاویر مشخص شد. توزیع و پراکندگی عناصر تشکیل دهنده به‌صورت یکنواخت در تصاویر آنالیز MAP مشاهده شد. مقدار درصد وزنی عناصر تشکیل دهنده با درصد وزنی تئوری محاسبه شده هم‌خوانی داشت. پارامتر شبکه برای فاز BCC و FCC به ترتیب 868/2 و 578/3 آنگستروم محاسبه شد و سختی آلیاژ آنتروپی بالای AlCoCrFeNi برای نمونه بالک 505 ویکرز گزارش شد.