Экспериментальное исследование и термодинамическое моделирование фазового состава и структуры высокоэнтропийного сплава Al0.5CrMoNbTa0.5, ориентированного на применение в аддитивных технологиях

И.И. Горбачев¹, В.В. Попов¹, А. Кац-Деменец², Е. Эшед², В.В. Попов Мл.², М. Бамбергер²

Исследована микроструктура и фазовый состав высокоэнтропийного сплава (ВЭС) Al_0.5CrMoNbTa_0.5, синтезированного электродуговой плавкой и аддитивными технологиями методом электронно-лучевой печати. Второй метод был впервые применён для формирования образцов данного ВЭС из смеси элементных порошков. Синтезированные образцы имели сложный фазовый состав и содержали, в основном, ОЦК-твёрдый раствор, а также фазы C14, C36 и 6H. Фазовый состав и структура сплава исследовались непосредственно после синтеза, а также после изотермической выдержки при 1000 и 1300°C в течение 24 ч. На основе CALPHAD-метода построено термодинамическое описание системы Al–Cr–Mo–Nb–Ta и выполнены термодинамические расчёты фазового состава, полученного ВЭС, которые показали удовлетворительное согласие с экспериментом. Такие термодинамические расчеты помогут при разработке ВЭС с требуемым фазовым составом, а также в интерпретации экспериментальных результатов.

Выполненное исследование поможет полнее раскрыть потенциал использования ВЭС на основе указанных металлов в качестве основы для жаропрочных материалов, применяемых в 3D-печати.

1. High entropy Al_0.5CrMoNbTa_0.5 alloy: Additive manufacturing vs. casting vs. CALPHAD approval calculations [Текст] / A. Katz-Demyanetz, I.I. Gorbachev, E. Eshed, V.V. Popov Jr., V.V. Popov, M. Bamberger // Materials Characterization. — 2020. — V. 167. — P. 110505—110512.