Получение покрытия многокомпонентной системы Al–Cr–Ni–Co–Fe на стальной подложке с использованием лазера

В последние годы уникальные физико-механические свойства высокоэнтропийных сплавов (ВЭС) являются предметом повышенного внимания исследователей. Изучение термодинамических характеристик ВЭС может представлять интерес для формулировки принципов формирования структур материала с необходимыми функциональными характеристиками. Поскольку процессы структуро- и фазообразования, а также диффузионная подвижность атомов, механизм формирования механических свойств и термическая стабильность существенно отличаются от аналогичных процессов в традиционных сплавах, ВЭС выделены в особую группу материалов.

В работе представлен краткий обзор результатов получения высокоэнтропийного сплава комбинированным способом. На первом этапе методом ХГДН наносится прекурсорный слой, на втором он подвергается высокоэнергетическому воздействию с использованием лазера. Изучен высокоэнтропийный сплав типа Al–Cr–Ni–Co–Fe. При вариации соотношения компонентов удалось получить практически эквимолярный состав для данной системы.

1. Ang A. S. M., Berndt C. C. A Review of Testing Methods for Thermal Spray Coatings // Int. Mater. Rev. – 2014. – V. 59, N 4.

2. Davis J. R. Handbook of Thermal Spray Technology, 1st ed. – ASM International, Materials Park, 2004.

3. Renner M. Thermal Spray Coating Applications in the Chemical Process Industries // Materials and Corrosion. – 1995. – V.46, N 11.

4. Cantor B., Chang I. T. H., Knight P., Vincent A. J. B. Microstructural Development in Equiatomic Multicomponent Alloys // Mater. Sci. Eng. A. – 2004. – P. 375–377(1–2).

5. Yeh J.-W., Chen S.-K., Lin S.-J., Gan J.-Y., Chin T.-S., Shun T.-T., Tsau C.-H., Chang S.-Y. Nanostructured High-Entropy Alloys with Multiple Principal Elements: Novel Alloy Design Concepts and Outcomes // Adv. Eng. Mater. – 2004. – V. 6, N 5.

6. Chuang M. H., Tsai M. H., Wang W. R., Lin S. J., Yeh J. W. Microstructure and Wear Behavior of Alx Co1.5 CrFeNi1.5 Ti y High-Entropy Alloys // Acta Mater. – 2011. – V. 59, N 16.

7. Butler T. M. Phase Stability and Oxidation Behavior of Al–Ni–Co–Cr–Fe Based High-Entropy Alloys, Ph.D. Thesis, The University of Alabama, 2016.

8. Haas S., Mosbacher M., Senkov O. N., Feuerbacher M., Freudenberger J., Gezgin S., Völkl R., Glatzel U. Entropy Determination of Single-Phase High Entropy Alloys with Different Crystal Structures Over a Wide Temperature Range // Entropy. – 2018. – V. 20, N 9.

9. Pogrebnjak A. D., Bagdasaryan A. A., Yakushchenko I. V., Beresnev V. M. The Structure and Properties of High-Entropy Alloys and Nitride Coatings Based on Them // Russ. Chem. Rev. 2014. – V. 83, N 11.

10. Papyrin A., Kosarev V., Klinkov S., Alkhimov A., Fomin V. M. Cold Spray Technology. – Elsevier Ltd., 2007. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-045155-8.X5000-5.