- Код статьи
- S0015323025010051-1
- DOI
- 10.31857/S0015323025010051
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 126 / Номер выпуска 1
- Страницы
- 38-45
- Аннотация
- Формирование зернограничных сегрегаций в эквиатомном высокоэнтропийном сплаве (HEA) CoNiCrFeMn при отжиге в области умеренных температур изучено с использованием атомистического МД/МК-моделирования. Установлено, что на ранней стадии отжига независимо от типа границ зерен (ГЗ) в объеме зерен формируются два типа областей с химическим ближним порядком Ni–Mn–Cr и Fe–Co. При увеличении времени отжига наблюдается выраженная тенденция к образованию необычно широких сегрегаций на ГЗ. Основным элементом, обогащающим ГЗ, является Cr, а кластеры Fe–Co вытесняются в центр зерна. Обсуждается влияние ГЗ на перераспределение компонент сплава и фазовую стабильность HEA.
- Ключевые слова
- высокоэнтропийные сплавы сегрегации границы зерен атомистическое моделирование
- Дата публикации
- 07.10.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 34
Библиография
- 1. Zhang Y., Zuo T.T., Tang Z., Gao M.C., Dahmen K.A., Liaw P.K. and Lu Z.P. Microstructures and properties of high-entropy alloys // Prog. Mater. Sci. 2014. V. 61. P. 1–93.
- 2. Miracle D.B., Senkov O.N. A critical review of high entropy alloys and related concepts // Acta Materialia. 2017. V. 122. P. 448–511.
- 3. Tokarewicz M., Gradzka-Dahlke M. Review of Recent Research on AlCoCrFeNi High-Entropy Alloy //Metals. 2021. V. 11. P. 1302–1316.
- 4. Cantor B., Chang I.T.H., Knight P., Vincent A.J.B. Microstructural development in equiatomic multicomponent alloys // Mater. Sci. Eng. A. 2004. V. 375–377. P. 213–218.
- 5. Otto F., Dlouhý A., Pradeep K.G., Kuběnová M., Raabe D., Eggeler G. Decomposition of the single-phase high-entropy alloy CrMnFeCoNi after prolonged anneals at intermediate temperatures // Acta Mater. 2016. V. 112. P. 40–52.
- 6. Laurent-Brocq M., Akhatova A., Perrière L., Chebini S., Sauvage X., Leroy E., Champion Y. Insights into the phase diagram of the CrMnFeCoNi high entropy alloy // Acta Materialia. 2015. V. 88. P. 355–365.
- 7. Schuh B., Mendez-Martin F., Volker B., George E.P., Clemenb H., Pippan R., Hohenwarter A. Mechanical properties, microstructure and thermal stability of a nanocrystalline CoCrFeMnNi high-entropy alloy after severe plastic deformation // Acta Mater. 2015. V. 96. P. 258–268.
- 8. Huang X., Liu L., Duan X., Liao W., Huang J., SunH., Yu Y. Atomistic simulation of chemical short-range order in HfNbTaZr high entropy alloy based on a newly-developed interatomic potential // Mater. Design. 2021. V. 2021. P. 09560.
- 9. Antillon E., Woodward C., Rao S.I., Akdim B., Parthasarathy T.A. Chemical short-range order strengthening in a model FCC high entropy alloy // Acta Mater. 2020. V. 190. P. 29–42.
- 10. Jiana W-R., Xieb Z., Xu S., Su Y., Yao X., Beyerlein I.J. Effects of lattice distortion and chemical short-range order on the mechanisms of deformation in medium entropy alloy CoCrNi // Acta Mater. 2020. V. 199. P. 352–369.
- 11. Xing B., Wang X., Bowmana W.J., Cao P. Short-range order localizing diffusion in multi-principal element alloys // Scripta Mater. 2022. V. 210. P. 114450.
- 12. Zhang F.X., Zhao S., Jin K., Xue H., Velisa G., Bei H., Huang R., Ko J.Y.P., Pagan D.C., Neuefeind J.C., Weber W.J., Zhang Y. Local Structure and Short-Range Order in a NiCoCr Solid Solution Alloy // Phys. Rev. Lett. 2017. V. 118. P. 205501.
- 13. Lei Z.F., Liu X.J., Wu Y., Qiao S., Zhu Guo-liang, Dong An-ping, Shu Da, Sun Bao-de. Enhanced strength and ductility in a high-entropy alloy via ordered oxygen complexes // Nature. 2018. V. 563 (7732). P. 546–550.
- 14. Ding Q.Q., Zhang Y., Chen X., Fu X., Chen D., Chen S., Gu L., Wei F., Bei H., Gao Y., Wen M., Li J., Zhang Z., Zhu T., O Ritchie R., Yu Q. Tuning element distribution, structure and properties by composition in high-entropy alloys // Nature. 2019. V. 574 (7777). P. 223–227.
- 15. Ma Y., Wang Q., Santodonato C., Li L.J., Feygenson M., Dong C., Liaw P. K. Chemical short-range orders and the induced structural transition in high-entropy alloys // Scripta Mater. 2018. V. 144. P. 64–68.
- 16. Mizunoa M., Sugita K., Araki H. Prediction of short-range order in CrMnFeCoNi high-entropy alloy // Results in Physics. 2022. V. 34. P. 105285.
- 17. Li Q.-J., Sheng H., Ma E. Strengthening in multi-principal element alloys with local-chemical-order roughened dislocation pathways // Nature Communications. 2019. V. 10. P. 3564.
- 18. Карькин И.Н., Карькина Л.Е., Горностырев Ю.Н. Ближний порядок, формирующийся при отжиге эквиатомного сплава CrMnFeCoNi. Атомистическое МД/МК-моделирование // ФММ. 2023. Т. 124. № 10. С. 971–977.
- 19. Shahmir H., Mousavi T., He J.Y., Lu Z.P., Kawasaki M., Langdon T.G. Microstructure and properties of a CoCrFeNiMn high-entropy alloy processed by equal-channel angular pressing // Mater. Sci. Eng. A. 2017. V. 705. P. 411–419.
- 20. Stepanov N.D., Shaysultanov D.G., Chernichenko R.S., Yurchenko N.Y., Zherebtsov S.V., Tikhonovsky M.A., Salishchev G.A. Effect of thermomechanical processing on microstructure and mechanical properties of the carbon-containing CoCrFeNiMn high entropy alloy // J. Alloy. Compd. 2017. V. 693. P. 394–405.
- 21. Heczel A., Kawasaki M., Labar J.L., Jang J.I., Langdon T.G., Gubicza J. Defect structure and hardness in nanocrystalline CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy processed by High-Pressure Torsion // J. Alloy. Compd. 2017. V. 711. P. 143–154.
- 22. Hou J., Li Q., Wu C., and Zheng L. Atomic Simulations of Grain Structures and Deformation Behaviors in Nanocrystalline CoCrFeNiMn High-Entropy Alloy // Materials. 2019. V. 12. P. 1010.
- 23. Tschopp M.A., Macdowell D.L. Asymmetric tilt grain boundary structure and energy in copper and aluminum // Phil. Mag. 2007. V. 87. P. 3871.
- 24. http://lammps.sandia.gov/index.html
- 25. Choi W.-M., Kim Y., Seol D., Lee B.-J. Modified embedded-atom method interatomic potentials for the Co–Cr, Co–Fe, Co–Mn, Cr–Mn and Mn–Ni binary systems // Comp. Mater. Sci. 2017. V. 130. P. 121–129.
- 26. Choi Won-Mi, Jo Yong Hee, Sohn Seok Su, Lee Sunghak and Lee Byeong-Joo. Understanding the physical metallurgy of the CoCrFeMnNi high-entropy alloy: an atomistic simulation study // npj Computational Materials. 2018. V. 4. P. 1–9.
- 27. Schuh B., Mendez-Martin F., Volker B., George E.P., Clemenb H., Pippan R., Hohenwarter A. Mechanical properties, microstructure and thermal stability of a nanocrystalline CoCrFeMnNi high-entropy alloy after severe plastic deformation // Acta Mater. 2015. V. 96. P. 258–268.
