Enhancing strength via nano-lattice defects in La0.008Al0.08FeCoCrNiMn high-entropy alloy produced by rapid solidification, cold rolling and annealing

Qu, Wei; Hou, Yuan; Li, Wei; Lü, Xing; Liu, Yubao; Ren, Huiping

doi:10.1016/j.msea.2022.142860

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“…[50] Thus, the annealed treatment improved the strength and fracture elongation of the sample due to the reduction of grain size and formation of the precipitated phase. According to the analysis in Figure 8c,d, the current CRA Co 34 Cr 32 Ni 27 Al 3.5 Ti 3.5 MEA demonstrates an exceptional balance of strength and ductility superior to most reported similar H/MEAs, [16,[51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68] suggesting that the strengthening-toughening strategy adopted in this work is effective.…”

Section: Tensile Properties and Strengthening Mechanisms With Differe...mentioning

confidence: 90%

“…The ultimate tensile stress (UTS) of the CR sample increased from 820.5 to 1687.3 MPa, while the fracture elongation decreased to 1.9%. Compared with CRA-1173 K and [16,[51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68] CRA-1373 K samples, the CRA-1273 K sample had a UTS of 1109.3 MPa, which was 35.2% higher than the as-cast sample in Figure 8a. The CRA-1273 K sample maintains superior properties (YS = ≈678.4 MPa and uniform elongation [UE] = ≈44.…”

Section: Tensile Properties and Strengthening Mechanisms With Differe...mentioning

confidence: 99%

“…Figure 8. Mechanical properties of Co 34 Cr 32 Ni 27 Al 3.5 Ti 3.5 MEA under different processing conditions: a) representative tensile engineering stress-strain curves, b) true stress-strain curves, and corresponding strain-hardening ones, c) variations of YS, UTS, and UE, d) UTS versus UE of current Co 34 Cr 32 Ni 27 Al 3.5 Ti 3.5 MEA, compared to various M/HEAs [16,[51][52][53][54][55][56][57][58][59][60][61][62][63][64][65][66][67][68]. …”

mentioning

confidence: 99%

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Strengthening and Toughening of the Co₃₄Cr₃₂Ni₂₇Al_3.5Ti_3.5 Alloy Through Coherent L1₂ Nanoprecipitates

Li,

Song,

Gao

et al. 2024

Adv Eng Mater

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In this work, the L12‐strengthened Co34Cr32Ni27Al3.5Ti3.5 medium‐entropy alloy (MEA) with outstanding strength and ductility was developed through cold rolling and annealing (CRA). The CRA promotes the formation of coherent L12 nanoprecipitates in the matrix and precipitates inside the grains (Ti‐rich phases), resulting in dislocation sliding and multiplication during deformation. The as‐cast sample exhibits low yield strength (YS) of ∽498.5 MPa, ultimate tensile strength (UTS) of ∽820.5 MPa, and uniform elongation (UE) of ∽29.8%. After cold rolling and annealing, the YS, UTS, and UE are significantly increased to ∽678.4 MPa, ∽1109.3 MPa, and ∽44.5%, respectively. The excellent mechanical performance results from dislocation strengthening and precipitation strengthening of the L12 phase. The trade‐off of strength‐ductility is resolved by achieving an appropriate balance between the hard phase rich in L12/Ti and the soft FCC phase. Our finding demonstrates that the CRA method can be used to create coherent L12 nanoprecipitates that are beneficial for strong and ductile MEA. This work provides a broader perspective for CoCrNi‐based MEAs with high performance in the future.This article is protected by copyright. All rights reserved.

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Section: Tensile Properties and Strengthening Mechanisms With Differe...mentioning

confidence: 90%

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confidence: 99%

mentioning

confidence: 99%

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Strengthening and Toughening of the Co₃₄Cr₃₂Ni₂₇Al_3.5Ti_3.5 Alloy Through Coherent L1₂ Nanoprecipitates

Li,

Song,

Gao

et al. 2024

Adv Eng Mater

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“…MPa [14,17,18]. Se debe destacar que la tolerancia al daño o tasa de absorción de energía indirecta es un parámetro comúnmente utilizado en ingeniería mecánica y ciencias de los materiales y se obtiene mediante el producto de la resistencia máxima y la deformación (PSE por sus siglas en ingles) de ingeniería total en un ensayo mecánico [19][20][21].…”

Section: Introductionunclassified

Diseño de aleación de alta entropía de alto desempeño mecánico en condiciones de bajas y altas temperaturas para aplicaciones energéticas y aeroespaciales.

Rojas Jara,

Melendrez Castro

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Debido al continuo avance tecnológico y a los crecientes requerimientos de la industria moderna, es necesario buscar materiales de alto rendimiento para satisfacer las necesidades industriales actuales como la automotriz, aeroespacial y energética, que enfrentan claras limitaciones en las condiciones de fabricación y en los requerimientos de los materiales. Además, para obtener materiales de alto rendimiento, se han tenido que buscar nuevas metodologías de diseño. Ejemplo de lo anterior son las aleaciones de alta entropía. Su diseño requiere la consideración de variables no convencionales o no contempladas en la metodología CALPHAD. Una de estas variables son los rangos de estabilidad de los electrones de valencia, que están acoplados al factor de empaquetamiento atómico. Adicionalmente, el diseño de materiales progresivos esta involucrando el aprendizaje automático como método predictivo de aleaciones complejas. En este contexto, se han diseñado, fabricado y caracterizados materiales metálicos complejos, que incluyen un acero avanzado de alta resistencia mecánica y aleaciones de alta entropía con mecanismos de refuerzo mecánico. Estos materiales buscan satisfacer las necesidades de las industrias mencionadas, y ofrecen una solución prometedora para mejorar el desempeño de los componentes y sistemas utilizados en ellas. El diseño se realizó utilizando CALPHAD, análisis exploratorio de datos y aprendizaje automático para las aleaciones de alta entropía. Se estudiaron los mecanismos de refuerzo por plasticidad inducida y precipitación mediante caracterización microestructural y mecánica en múltiples escalas para aplicaciones energéticas y aeroespaciales. Como principales resultados en el acero avanzado de alta resistencia mecánica se obtuvo posterior al tratamiento de temple y partición una retención máxima de austenita de un 10.75% con una absorción de energía indirecta (tolerancia al daño) de 30.55 GPa%. Además, se ha observado que la estabilización de la austenita retenida se ve afectada por el espesor de la muestra debido a la cinética de difusión durante el proceso de partición. Esto se debe a que, a medida que aumenta el espesor, la muestra experimenta una menor homogeneidad de temperatura a lo largo del tiempo debido a la transferencia de calor. Los principales resultados obtenidos en las aleaciones de alta entropía consistieron en nuevos rangos de estabilidad basados en la concentración de electrones de valencia (VEC por sus siglas en inglés) acoplado al factor de empaquetamiento atómico para la predicción de fases. La resistencia a bajas y altas temperaturas de la aleación de alta entropía diseñada Fe36.29Cr28.9Ni26.15Cu4.17Ti1.67V2.48C0.46 es destacable entre la media de las aleaciones de alta entropía FCC, incluso en su condición salida de fundición. La aleación presentó una resistencia al impacto a -196°C de 103.01 J y de 93.195 J para una temperatura de 25°C debido a refuerzo por plasticidad inducida mixta TRIP/TWIP. La resistencia al daño obtenida a temperaturas de 600°C fue de 30.06 GPa% y a temperatura ambiente de 47.64 GPa%, siendo una aleación apta para aplicaciones a altas temperaturas y a temperaturas extremadamente bajas. La aleación de alta entropía Fe37.37Cr26.38Ni7.44Cu6.41Mn17.59Nb1.17C3.63 resulto en una aleación eutéctica de grano ultrafino con refuerzo de fase B2 principalmente. La resistencia al daño en la condición solubilizada parcialmente fue de 37.20 GPa%, el refuerzo mecánico proporcionado por la fase B2 y grano ultrafino son prometedores, sin embargo, es requerido un mayor control sobre la fase Laves.

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Grain refinement of a NiCoFe medium entropy alloy: composition design from solute interaction perspective

Zhang

Liu

Niu

et al. 2023

Journal of Alloys and Compounds

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Enhancing strength via nano-lattice defects in La0.008Al0.08FeCoCrNiMn high-entropy alloy produced by rapid solidification, cold rolling and annealing

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Strengthening and Toughening of the Co₃₄Cr₃₂Ni₂₇Al_3.5Ti_3.5 Alloy Through Coherent L1₂ Nanoprecipitates

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