

Получение высокоэнтропийного сплава CoCrFeNiMn, легированного азотом, методом селективного лазерного сплавления
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2025-121-1-47-58
Аннотация
Представлены результаты исследования возможности получения высокоэнтропийного сплава CoCrFeNiMnNх методом селективного лазерного сплавления. Порошки высокоэнтропийного сплава CoCrFeNiMnNх (с расчетным содержанием азота х 0,1, 0,2 и 0,5 мас.%) получали методом механического легирования с последующей плазменной сфероидизацией. Процесс компактирования сплавов селективным лазерным сплавлением и их механические свойства исследовали при комнатной и криогенной температурах. При снижении температуры механические свойства сплавов с содержанием азота 0,1 и 0,2 мас.% повышаются соответственно: условный предел текучести – на 27,2 и 63,3%, предел прочности – на 30,8 и 52,7%.
Ключевые слова
Об авторах
Е. В. ВолокитинаРоссия
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Л. В. Разумова
Россия
канд. техн. наук,
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Н. Е. Озерской
Россия
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Е. В. Борисов
Россия
канд. техн. наук,
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Н. Г. Разумов
Россия
канд. техн. наук,
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
А. А. Попович
Россия
д-р техн. наук,
195251, Санкт-Петербург, Политехническая ул., 29
Список литературы
1. Nanostructured high-entropy alloys with multiple principal elements: Novel alloy design concepts and outcomes / J. W. Yeh et al. // Adv. Eng. Mater. – 2004. – V. 6, N 5. – P. 299–303.
2. Yeh J. -W. Recent progress in high-entropy alloys // Annales de Chimie. Science des Matériaux. – 2006. – V. 31, N 6. – P. 633–648.
3. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys / B. Cantor et al. // Materials Science and Engineering A. – 2004. – V. 375–377, N 1–2 (Spec. iss) . – P. 213–218.
4. Insights into the phase diagram of the CrMnFeCoNi high entropy alloy / M. La u re nt -B r oc q et al. // Acta Mater. – 2015. – V. 88. – P. 355–365.
5. The influences of temperature and microstructure on the tensile properties of a CoCrFeMnNi high-entropy alloy / F. Otto et al. // Acta Mater. – 2013. – V. 61, N 15. – P. 5743–5755.
6. Microstructure evolution and critical stress for twinning in the CrMnFeCoNi high-entropy alloy / G. Laplanche et al. // Acta Mater. – 2016. – V. 118. – P. 152–163.
7. Progress in additive manufacturing on new materials: A review / N. Li et al. // J Mater Sci Technol. – 2019. – V. 35, N 2. – P. 242–269.
8. Selective laser melting of an equiatomic CoCrFeMnNi high-entropy alloy: Processability, non-equilibrium microstructure and mechanical property / R. Li et al. // J Alloys Compd. – 2018. – V. 746. – P. 125–134.
9. Hierarchical microstructure and strengthening mechanisms of a CoCrFeNiMn high entropy alloy additively manufactured by selective laser melting / Z. G. Zhu et al. // Scr Mater. – 2018. – V. 154. – P. 20–24.
10. Fabricating CoCrFeMnNi high entropy alloy via selective laser melting in-situ alloying / P. Chen et al. // J. Mater Sci Technol. – 2020. – V. 43. – P. 40–43.
11. Interstitial doping enhances the strength-ductility synergy in a CoCrNi medium entropy alloy / I. Moravcik et al. // Materials Science and Engineering: A. – 2020. – V. 781. – P. 139242.
12. Beyramali Kivy M., Kriewall C. S., Asle Zaeem M. Formation of chromium-iron carbide by carbon diffusion in AlxCoCrFeNiCu high-entropy alloys // Mater Res Lett. – 2018. – V. 6, N 6. – P. 321–326.
13. The effect of strain rate on mechanical properties and microstructure of a metastable FeMnCoCr high entropy alloy / Z. F. He et al. // Materials Science and Engineering: A. – 2020. – V. 776. – P. 138982.
14. Pitting corrosion of the high-entropy alloy Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5Mo0.1 in chloride-containing sulphate solutions / Y. L. Chou et al. // Corros. Sci. – 2010. – V. 52, N 10. – P. 3481–3491.
15. On the mechanism of extraordinary strain hardening in an interstitial high-entropy alloy under cryogenic conditions / Z. Wang et al. // J. Alloys Compd. – 2019. – V. 781. – P. 734–743.
16. Enhancement of vacancy diffusion by C and N interstitials in the equiatomic FeMnNiCoCr high entropy alloy / E. Lu et al. // Acta Mater. – 2021. – V. 215. – P. 117093.
17. Ye Y. X. et al. Effect of interstitial oxygen and nitrogen on incipient plasticity of NbTiZrHf high-entropy alloys // Acta Mater. – 2020. – V. 199. – P. 413–424.
18. The effect of interstitial carbon on the mechanical properties and dislocation substructure evolution in Fe40.4Ni11.3Mn34.8Al7.5Cr6 high entropy alloys / Z. Wang et al. // Acta Mater. – 2016. – V. 120. – P. 228–239.
19. Nitrogen induced heterogeneous structures overcome strength-ductility trade-off in an additively manu factured high-entropy alloy / M. Song et al. // Appl Mater Today. – 2020. – V. 18. – P. 100498.
20. Effect of nitrogen on mechanical properties of CoCrFeMnNi high entropy alloy at room and cryogenic temperatures / M. Klimova et al. // J. Alloys Compd. – 2020. – V. 849. – P. 156633.
Рецензия
Для цитирования:
Волокитина Е.В., Разумова Л.В., Озерской Н.Е., Борисов Е.В., Разумов Н.Г., Попович А.А. Получение высокоэнтропийного сплава CoCrFeNiMn, легированного азотом, методом селективного лазерного сплавления. Вопросы материаловедения. 2025;(1(121)):47-58. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2025-121-1-47-58
For citation:
Volokitina E.V., Razumova L.V., Ozerskoy N.E., Borisov E.V., Razumov N.G., Popovich A.A. Production of high-entropy nitrogen-doped CoCrFeNiMn alloy by selective laser melting. Voprosy Materialovedeniya. 2025;(1(121)):47-58. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2025-121-1-47-58