د سیرامیک تقویه شوي HEA میشته مرکبات د میخانیکي ملکیتونو عالي ترکیب ښیې.

CoCrFeNi یو ښه مطالعه شوی مخ-مرکز کیوبیک (fcc) لوړ انټروپي الیاژ (HEA) دی چې د عالي نرموالي مګر محدود ځواک سره.د دې مطالعې تمرکز د آرک خټکي میتود په کارولو سره د SiC مختلف مقدار اضافه کولو سره د ورته HEAs ځواک او نرموالي توازن ښه کول دي.دا ثابته شوې چې د HEA په بیس کې د کرومیم شتون د خټکي پرمهال د SiC تخریب لامل کیږي.په دې توګه، د کرومیم سره د وړیا کاربن تعامل د کرومیم کاربایډونو په حالت کې رامینځته کیږي، پداسې حال کې چې وړیا سیلیکون د HEA په اساس کې په محلول کې پاتې کیږي او / یا د هغه عناصرو سره تعامل کوي چې د HEA اساس جوړوي ترڅو سلیکایډونه جوړ کړي.لکه څنګه چې د SiC مینځپانګې ډیریږي ، د مایکرو جوړښت مرحله په لاندې ترتیب کې بدلون مومي: fcc → fcc + eutectic → fcc + کرومیم کاربایډ فلیکس → fcc + کرومیم کاربایډ فلیکس + سیلیکایډ → fcc + کرومیم کاربایډ فلیکس + سیلیسایډ + ګرافیټ بالونه / ګرافیټ فلیکس.پایله شوي مرکبات د دودیزو الیاژونو او لوړ انټروپي الیاژونو په پرتله خورا پراخه میخانیکي ملکیتونه (د حاصل قوت له 277 MPa څخه تر 60٪ اوږدوالي سره 2522 MPa پورې 6٪ اوږدوالی) ښیې.ځینې ​​لوړ انټروپي مرکبات چې رامینځته شوي د میخانیکي ملکیتونو خورا ښه ترکیب ښیې (د حاصلاتو ځواک 1200 MPa، اوږدوالی 37٪) او د حاصلاتو فشار - اوږدوالي ډیاګرام کې دمخه نه ترلاسه کیدونکي سیمې نیسي.د پام وړ اوږدوالي سربیره، د HEA مرکباتو سختۍ او د حاصلاتو ځواک د بلک فلزي شیشې په څیر په ورته حد کې دی.نو ځکه، داسې انګیرل کیږي چې د لوړ انټروپي مرکبونو پراختیا کولی شي د پرمختللي ساختماني غوښتنلیکونو لپاره د میخانیکي ملکیتونو غوره ترکیب ترلاسه کولو کې مرسته وکړي.
د لوړ انټروپي الیاژونو پراختیا په فلزاتو 1,2 کې یو امید لرونکی نوی مفهوم دی.لوړ انټروپي الیاژ (HEA) په ډیری قضیو کې د فزیکي او میخانیکي ملکیتونو عالي ترکیب ښودلی ، پشمول د لوړ حرارتي ثبات 3,4 سوپر پلاستیک اوږدوالی 5,6 د ستړیا مقاومت 7,8 د زکام مقاومت 9,10,11, غوره لباس مقاومت12,13,14 ۱۵،۱۶،۱۷ حتی په لوړه تودوخه ۱۸،۱۹،۲۰،۲۱،۲۲ او میخانیکي ملکیتونه په ټیټه تودوخه ۲۳،۲۴،۲۵.په HEA کې د میخانیکي ملکیتونو عالي ترکیب معمولا څلورو اصلي تاثیراتو ته منسوب کیږي ، د بیلګې په توګه لوړ ترتیب کونکي انټروپي 26 ، قوي جالی تحریف27 ، ورو خپریدل28 او کاکټیل تاثیر29.HEAs معمولا د FCC، BCC او HCP ډولونو په توګه طبقه بندي کیږي.FCC HEA په عموم ډول د لیږد عناصر لري لکه Co, Cr, Fe, Ni او Mn او غوره نرمښت (حتی په ټیټ تودوخه 25 کې) ښیې مګر ټیټ ځواک.BCC HEA معمولا د لوړ کثافت عناصرو څخه جوړ شوی دی لکه W, Mo, Nb, Ta, Ti او V او ډیر لوړ ځواک لري مګر ټیټ نرمښت او ټیټ مشخص ځواک30.
د ماشین کولو ، ترمو میخانیکي پروسس کولو او د عناصرو اضافه کولو پراساس د HEA مایکرو ساختماني ترمیم د میخانیکي ملکیتونو غوره ترکیب ترلاسه کولو لپاره تحقیق شوی.CoCrFeMnNi FCC HEA د لوړ فشار torsion لخوا د سخت پلاستيکي تخریب سره مخ کیږي، کوم چې په سختۍ (520 HV) او ځواک (1950 MPa) کې د پام وړ زیاتوالی المل کیږي، مګر د نانوکریسټالین مایکرو جوړښت (~ 50 nm) پراختیا د مصر 31 ټوټه ټوټه کوي. .دا وموندل شوه چې په CoCrFeMnNi HEAs کې د دوه اړخیزه نرموالي (TWIP) او بدلون هڅول پلاستیکیت (TRIP) شاملول د ښه کار سخت وړتیا ورکوي چې په پایله کې د لوړ تناسلي نرموالي لامل کیږي ، که څه هم د ریښتیني تناسلي ځواک ارزښتونو په لګښت کې.لاندې (1124 MPa) 32. په CoCrFeMnNi HEA کې د شاټ peening په کارولو سره د پرت لرونکي مایکروسټرکچر رامینځته کول (د پتلي خراب شوي طبقې او یو نه جوړ شوي کور څخه جوړ شوي) د ځواک د زیاتوالي لامل شوی ، مګر دا پرمختګ شاوخوا 700 MPa33 پورې محدود و.د موادو په لټه کې چې د ځواک او نرموالي غوره ترکیب سره ، د غیر اسواتومیک عناصرو اضافه کولو په کارولو سره د ملټي فیز HEAs او eutectic HEAs پراختیا هم څیړل شوې 34,35,36,37,38,39,40,41.په حقیقت کې، دا وموندل شوه چې په eutectic لوړ انټروپي الیاژ کې د سختو او نرمو مرحلو ښه ویش کولی شي د ځواک او نرموالي 35,38,42,43 نسبتا ښه ترکیب لامل شي.
د CoCrFeNi سیسټم په پراخه کچه مطالعه شوی واحد مرحله FCC لوړ انټروپي مصر دی.دا سیسټم په ټیټ او لوړ حرارت دواړو کې د ګړندي کار سخت کولو ملکیتونه 44 او غوره نرمښت 45,46 ښیې.د دې نسبتا ټیټ ځواک (~ 300 MPa) 47,48 د ښه کولو لپاره مختلفې هڅې شوي چې په شمول د غلو دانو تصفیه 25، متفاوت مایکرو جوړښت49، ورښت 50,51,52 او د بدلون هڅول پلاستيک (TRIP)53.په سختو شرایطو کې د ساړه نقاشي په واسطه د کاسټ مخ په مرکز متر مکعب HEA CoCrFeNi د غلې دانې تصفیه کول د 300 MPa47.48 څخه 1.2 GPa25 ته قوت زیاتوي، مګر د 60٪ څخه ډیر 12.6٪ ته د کمښت ضایع کموي.د CoCrFeNi په HEA کې د Al اضافه کول د متفاوت مایکرو جوړښت رامینځته کیدو په پایله کې رامینځته شوي ، کوم چې د هغې د حاصل ځواک 786 MPa ته او د هغې نسبي اوږدوالی شاوخوا 22%49 ته لوړ شو.CoCrFeNi HEA د Ti او Al سره د ورښتونو د جوړولو لپاره اضافه شوي، په دې توګه د باران پیاوړتیا رامینځته کوي، د حاصلاتو ځواک 645 MPa ته او اوږدوالی یې 39%51 ته زیاتوي.د TRIP میکانیزم (د مخ په منځ کې کیوبیک → hexahedral martensitic transformation) او دوه ګونی کول د CoCrFeNi HEA تنفسی ځواک 841 MPa ته او اوږدوالی یې په وقفه کې 76%53 ته لوړ کړ.
د HEA مخامخ متمرکز مکعب میټرکس ته د سیرامیک تقویت اضافه کولو لپاره هم هڅې شوي ترڅو د لوړ انټروپي مرکبونو رامینځته کړي چې کولی شي د ځواک او نرموالي غوره ترکیب نندارې ته وړاندې کړي.د لوړ انټروپي سره مرکبات د ویکیوم آرک میلټینګ 44، میخانیکي اللواینګ 45,46,47,48,52,53، سپارک پلازما سینټرینګ 46,51,52، ویکیوم هاټ پریسینګ45، د هاټ اسوسټیټیک پریسنګ 47،48 پروسس او د پراختیا د پروسس کولو پروسس شوي دي. 50.کاربایډونه، اکسایډونه او نایټریډونه لکه WC44، 45، 46، Al2O347، SiC48، TiC43، 49، TiN50 او Y2O351 د HEA مرکبونو په پراختیا کې د سیرامیک پیاوړتیا په توګه کارول شوي.د سم HEA میټریکس او سیرامیک غوره کول په ځانګړي توګه مهم دي کله چې د قوي او دوام لرونکي HEA مرکب ډیزاین او وده کول.په دې کار کې، CoCrFeNi د میټریکس موادو په توګه غوره شوی.په CoCrFeNi HEA کې د SiC مختلف مقدارونه اضافه شوي او په مایکروسټرکچر ، مرحله ترکیب ، او میخانیکي ملکیتونو د دوی اغیز مطالعه شوی.
د لوړ پاکوالي فلزات Co, Cr, Fe, and Ni (99.95 wt %) او SiC پاؤډر (پاکوالی 99%, اندازه -400 میش) د لومړني ذراتو په شکل کې د HEA مرکباتو جوړولو لپاره د خامو موادو په توګه کارول شوي.د CoCrFeNi HEA isoatomic جوړښت لومړی په نیمه کره کې د اوبو یخ شوي مسو په مولډ کې کیښودل شو، او بیا چیمبر 3·10-5 mbar ته خالي شو.د لوړ پاکوالي ارګون ګاز د غیر مصرف وړ ټنګسټن الیکټروډونو سره د آرک خټکي لپاره اړین خلا ترلاسه کولو لپاره معرفي شوی.پایله لرونکې انګټونه د ښه یووالي د یقیني کولو لپاره پنځه ځله بدلیږي او بیرته راګرځول کیږي.د مختلفو ترکیبونو لوړ انټروپي کمپوزونه په پایله کې د equiatomic CoCrFeNi تڼیو ته د یوې ټاکلې اندازې SiC په اضافه کولو سره چمتو شوي، کوم چې په هره قضیه کې د پنځه اړخیزه انعطاف او ریمیلټینګ لخوا بیا همغږي شوي.د پایله شوي مرکب څخه جوړ شوی تڼۍ د نورو ازموینې او ځانګړتیا لپاره د EDM په کارولو سره پرې شوې.د مایکرو ساختماني مطالعاتو لپاره نمونې د معیاري میتودولوژیکي میتودونو سره سم چمتو شوي.لومړی، نمونې د رڼا مایکروسکوپ (Leica Microscope DM6M) په کارولو سره د کمیتي پړاو تحلیل لپاره د سافټویر Leica Image Analysis (LAS Phase Expert) سره معاینه شوې.درې عکسونه چې په مختلفو سیمو کې اخیستل شوي د 27,000 µm2 ټول مساحت سره د مرحلې تحلیل لپاره غوره شوي.نور تفصيلي مایکرو ساختماني مطالعات، پشمول د کیمیاوي جوړښت تحلیل او د عنصر ویش تحلیل، په سکین کولو الکترون مایکروسکوپ (JEOL JSM-6490LA) کې د انرژي توزیع سپیکٹروسکوپي (EDS) تحلیل سیسټم سره سمبال شوي.د HEA مرکب کرسټال جوړښت ځانګړتیا د 0.04 ° د ګام اندازې سره د CuKα سرچینې په کارولو سره د ایکس رے ډیفریکشن سیسټم (Bruker D2 فیز شفټر) په کارولو سره ترسره شوې.د HEA مرکباتو میخانیکي ملکیتونو باندې د مایکرو ساختماني بدلونونو اغیزه د ویکرز مایکرو هارډنس ټیسټونو او کمپریشن ازموینو په کارولو سره مطالعه شوې.د سختۍ ازموینې لپاره، د 500 N یو بار د 15 s لپاره په هر نمونه کې لږترلږه 10 انډینټیشنونو په کارولو سره پلي کیږي.د خونې په حرارت کې د HEA مرکبونو کمپریشن ازموینې په مستطیل نمونو (7 mm × 3 mm × 3 mm) کې په Shimadzu 50KN یونیورسل ټیسټ ماشین (UTM) کې د 0.001/s په لومړني فشار نرخ کې ترسره شوې.
لوړ انټروپي مرکبات، چې وروسته د S-1 څخه S-6 ته د نمونو په توګه راجع کیږي، د CoCrFeNi میټرکس ته د 3٪، 6٪، 9٪، 12٪، 15٪، او 17٪ SiC (ټول وزن٪) په اضافه کولو سره چمتو شوي. .په ترتیب سره.د حوالې نمونه چې هیڅ SiC پکې نه و اضافه شوي وروسته د نمونې S-0 په توګه راجع کیږي.د پرمختللو HEA مرکبونو نظری مایکروګرافونه په انځر کې ښودل شوي.1، چیرته چې، د مختلفو اضافو اضافه کولو له امله، د CoCrFeNi HEA واحد پړاو مایکروسټرکچر په مایکرو جوړښت بدل شو چې ډیری مرحلې لري د مختلفو مورفولوژي، اندازو، او ویش سره.په ترکیب کې د SiC مقدار.د هرې مرحلې اندازه د LAS مرحله متخصص سافټویر په کارولو سره د عکس تحلیل څخه ټاکل شوې.د 1 شکل (پورته ښي خوا ته) د دې تحلیل لپاره د مثال ساحه ښیې، او همدارنګه د هرې برخې برخې لپاره د ساحې برخې.
د پرمختللي لوړ انټروپي مرکبونو نظری مایکروګرافونه: (a) C-1، (b) C-2، (c) C-3، (d) C-4، (e) C-5 او (f) C- 6.انسیټ د LAS مرحله متخصص سافټویر په کارولو سره د برعکس پراساس عکس مرحله تحلیل پایلو بیلګه ښیې.
لکه څنګه چې په انځور کې ښودل شوي.1a، د C-1 مرکب د میټریکس حجمونو تر مینځ یو ایوټیټیک مایکروسټرکچر رامینځته شوی ، چیرې چې د میټریکس او ایوټټیک مرحلو اندازه په ترتیب سره 87.9 ± 0.47٪ او 12.1٪ ± 0.51٪ اټکل کیږي.په شکل (C-2) کې چې په 1b شکل کې ښودل شوي، د ټینګښت په وخت کې د یوټیکیک عکس العمل نښې نښانې شتون نلري، او یو مایکرو جوړښت د C-1 مرکب څخه په بشپړ ډول توپیر لیدل کیږي.د C-2 مرکب مایکرو جوړښت نسبتا ښه دی او د پتلو تختو (کاربایډونو) څخه جوړ دی چې د میټریکس مرحله (fcc) کې په مساوي ډول توزیع شوي.د میټریکس او کاربایډ حجم برخې په ترتیب سره 72 ± 1.69٪ او 28 ± 1.69٪ اټکل شوي.د میټریکس او کاربایډ سربیره، د C-3 په ترکیب کې یو نوی پړاو (سیلیکسایډ) وموندل شو، لکه څنګه چې په 1c شکل کې ښودل شوي، چیرې چې د ورته سیلیکسایډ، کاربایډ، او میټریکس مرحلو د حجم برخې شاوخوا 26.5٪ ± اټکل شوي. 0.41٪، 25.9 ± 0.53، او 47.6 ± 0.34 په ترتیب سره.بل نوی پړاو (ګرافائٹ) هم د C-4 مرکب په مایکرو جوړښت کې لیدل شوی؛ټول څلور مرحلې په ګوته شوي.د ګرافیت مرحله په نظری عکسونو کې د تیاره برعکس سره یو جلا ګلوبولر شکل لري او یوازې په لږ مقدار کې شتون لري (د اټکل شوي حجم برخه یوازې شاوخوا 0.6 ± 0.30٪ ده).په C-5 او C-6 مرکباتو کې، یوازې درې مرحلې په ګوته شوي، او په دې مرکباتو کې د تیاره متضاد ګرافیت مرحله د فلیکس په بڼه ښکاري.په کمپوزیټ S-5 کې د ګرافائٹ فلیکسونو په پرتله، په کمپوزیټ S-6 کې ګرافائٹ فلیکس پراخ، لنډ او ډیر منظم دي.په C-5 مرکب کې د 14.9 ± 0.85٪ څخه د C-6 په ترکیب کې شاوخوا 17.4 ± 0.55٪ ته د ګرافیت مینځپانګې کې ورته زیاتوالی هم لیدل شوی.
د HEA په ترکیب کې د هرې مرحلې د مفصل مایکرو جوړښت او کیمیاوي جوړښت د لا زیاتو څیړلو لپاره، نمونې د SEM په کارولو سره معاینه شوي، او د EMF نقطه تحلیل او کیمیاوي نقشه هم ترسره شوې.د مرکب C-1 پایلې په انځور کې ښودل شوي.2، چیرې چې د اصلي میټریکس مرحلې سیمې جلا کولو لپاره د eutectic مرکبونو شتون په روښانه توګه لیدل کیږي.د مرکب C-1 کیمیاوي نقشه په 2c کې ښودل شوي، چیرته چې دا لیدل کیدی شي چې Co، Fe، Ni، او Si د میټریکس مرحله کې په مساوي ډول ویشل شوي.په هرصورت، د Cr لږ مقدار د میټرکس مرحله کې د HEA د بیس د نورو عناصرو په پرتله وموندل شو، دا وړاندیز کوي چې Cr د میټرکس څخه جلا شوی.د SEM په عکس کې د سپینې eutectic مرحلې ترکیب په کرومیم او کاربن کې بډای دی، دا په ګوته کوي چې دا د کرومیم کاربایډ دی.په مایکروسټرکچر کې د مجرد SiC ذراتو نشتوالی، په میټریکس کې د کرومیم د لیدل شوي ټیټ محتوياتو سره یوځای او د کرومیم بډایه مرحلو لرونکي یوټیټیک مرکبونو شتون، د خټکي په وخت کې د SiC بشپړ تخریب په ګوته کوي.د SiC د تخریب په پایله کې، سیلیکون د میټریکس په مرحله کې منحل کیږي، او وړیا کاربن د کرومیم سره تعامل کوي ترڅو کرومیم کاربایډونه جوړ کړي.لکه څنګه چې لیدل کیدی شي، یوازې کاربن په کیفیت سره د EMF میتود لخوا ټاکل شوی و، او د پړاو جوړښت د ایکس رې د توپیر په نمونو کې د کاربایډ د ځانګړتیاوو په پیژندلو سره تایید شوی.
(a) د نمونې S-1 SEM انځور، (b) لوی شوی انځور، (c) عنصر نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
د مرکب C-2 تحلیل په انځور کې ښودل شوی.3. په نظری مایکروسکوپي کې د ظهور په څیر، د SEM ازموینې یو ښه جوړښت ښکاره کړ چې یوازې دوه پړاوونه لري، د یو پتلی لیملر مرحلې شتون سره په ټول جوړښت کې په مساوي ډول ویشل شوی.د میټرکس مرحله، او هیڅ یویتیک مرحله شتون نلري.د لامیلر مرحلې د عنصر توزیع او د EMF نقطې تحلیل پدې مرحله کې د Cr (ژیړ) او C (شنه) نسبتا لوړ مینځپانګه څرګنده کړه ، کوم چې بیا د خټکي پرمهال د SiC تخریب او د کرومیم اغیزې سره د خوشې شوي کاربن تعامل په ګوته کوي. .د VEA میټرکس د لامیلر کاربایډ مرحله جوړوي.د عناصرو ویش او د میټریکس پړاو د نقطو تحلیل ښودلې چې ډیری کوبالټ، اوسپنه، نکل او سیلیکون د میټریکس مرحله کې شتون لري.
(a) د نمونې S-2 SEM انځور، (b) لوی شوی انځور، (c) عنصر نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
د C-3 مرکبونو SEM مطالعاتو د کاربایډ او میټریکس مرحلو سربیره د نوي مرحلو شتون څرګند کړ.عنصري نقشه (انځور 4c) او د EMF نقطه تحلیل (انځور 4d) ښیي چې نوی مرحله په نکل، کوبالټ او سیلیکون کې بډایه ده.
(a) د نمونې S-3 SEM انځور، (b) لوی شوی انځور، (c) عنصر نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
د C-4 مرکب د SEM او EMF تحلیل پایلې په انځور کې ښودل شوي.5. د دریو مرحلو سربیره چې په مرکب C-3 کې لیدل شوي، د ګرافیت نوډولونو شتون هم وموندل شو.د سیلیکون بډایه پړاو حجم برخه هم د C-3 مرکب څخه لوړه ده.
(a) د نمونې S-4 SEM انځور، (b) لوی شوی انځور، (c) عنصر نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
د S-5 او S-6 مرکبونو د SEM او EMF سپیکٹرا پایلې په ترتیب سره په 1 او 2. 6 او 7 شکلونو کې ښودل شوي.د لږ شمیر ساحو سربیره، د ګرافیت فلیکس شتون هم لیدل شوی.په C-6 مرکب کې د ګرافیت فلیکسونو شمیر او د سیلیکون لرونکی پړاو حجم برخې دواړه د C-5 مرکب څخه ډیر دي.
(a) د نمونې C-5 SEM انځور، (b) پراخ شوی لید، (c) عنصري نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
(a) د نمونې S-6 SEM انځور، (b) لوی شوی انځور، (c) عنصر نقشه، (d) په نښه شوي ځایونو کې د EMF پایلې.
د HEA مرکباتو کرسټال جوړښت ځانګړتیا هم د XRD اندازه کولو په کارولو سره ترسره شوې.پایله په 8 شکل کې ښودل شوې. د بیس WEA (S-0) د انعطاف نمونه کې، یوازې د fcc پړاو سره مطابقت لرونکي څوکۍ لیدل کیږي.د C-1، C-2، او C-3 د مرکباتو د ایکس رې انعطاف نمونې د کرومیم کاربایډ (Cr7C3) سره په مطابقت کې د اضافي چوټو شتون څرګند کړ، او د دوی شدت د نمونو C-3 او C-4 لپاره ټیټ و، کوم چې اشاره کوي. دا هم د دې نمونو لپاره د ډیټا EMF سره.د S-3 او S-4 نمونو لپاره د Co/Ni سیلیکایډونو سره مطابقت لرونکي چوټونه لیدل شوي، بیا د EDS نقشه کولو پایلو سره مطابقت لري چې په 2 او 3 شکل کې ښودل شوي. لکه څنګه چې په 3 شکل او 4 شکل کې ښودل شوي. 5 او S-6 لوړوالی لیدل شوي. د ګرافیت سره مطابقت لري.
د پرمختللي مرکباتو مایکرو ساختماني او کریسټالوګرافیک ځانګړتیاوې د اضافه شوي SiC تخریب په ګوته کوي.دا د VEA میټرکس کې د کرومیم شتون له امله دی.کرومیم د کاربن 54.55 سره خورا قوي تړاو لري او د وړیا کاربن سره عکس العمل ښیې ترڅو کاربایډونه جوړ کړي، لکه څنګه چې د میټریکس د کرومیم مینځپانګې کې د لیدل شوي کمښت لخوا ښودل شوي.Si د SiC56 د جلا کیدو له امله د fcc مرحلې ته تیریږي.پدې توګه ، د HEA بیس ته د SiC اضافه کول د کاربایډ مرحلې مقدار او په مایکروسټرکچر کې د وړیا Si مقدار ډیروالي لامل شوی.دا وموندل شوه چې دا اضافي Si په ټیټ غلظت (په S-1 او S-2 مرکباتو کې) په میټریکس کې زیرمه کیږي، پداسې حال کې چې په لوړ غلظت (کمپوزیټ S-3 ته S-6) کې دا د اضافي کوبالټ زیرمې پایله لري.نکل سیلیکایډ.د Co او Ni سیلیکایډونو د جوړولو معیاري انتالپي چې د مستقیم ترکیب لوړ حرارت کالوریمیټري لخوا ترلاسه کیږي، په ترتیب سره د Co2Si، CoSi او CoSi2 لپاره -37.9 ± 2.0، -49.3 ± 1.3، -34.9 ± 1.1 kJ mol -1 دي. ارزښتونه دي – 50.6 ± 1.7 او – 45.1 ± 1.4 kJ mol-157 د Ni2Si او Ni5Si2 لپاره په ترتیب سره.دا ارزښتونه د SiC د جوړیدو د تودوخې په پرتله ټیټ دي، دا په ګوته کوي چې د SiC جلا کول د Co/Ni سیلیکایډونو رامینځته کیدو لامل کیږي په انرژي سره مناسب دي.په دواړو S-5 او S-6 مرکباتو کې، اضافي وړیا سیلیکون شتون درلود، کوم چې د سیلیکایډ د جوړولو څخه بهر جذب شوی و.دا وړیا سیلیکون موندل شوی چې په دودیز فولادو کې لیدل شوي ګرافیت کولو کې مرسته کوي 58.
د HEA پراساس د پرمختللي سیرامیک - تقویه شوي مرکبونو میخانیکي ملکیتونه د کمپریشن ازموینو او سختۍ ازموینو لخوا څیړل کیږي.د پرمختللو کمپوزونو د فشار فشار منحني شکلونه په انځر کې ښودل شوي.9a، او په 9b شکل کې د ځانګړو حاصلاتو ځواک، د حاصلاتو پیاوړتیا، سختۍ، او د پرمختللي مرکبونو اوږدوالی تر منځ یو سکریټ پلاټ ښیي.
(a) د فشار وړ فشار منحنی او (b) سکریټرپلوټ د حاصلاتو ځانګړی فشار، د حاصل قوت، سختی او اوږدوالی ښیی.په یاد ولرئ چې یوازې د S-0 څخه S-4 نمونې ښودل شوي، ځکه چې S-5 او S-6 نمونې د پام وړ کاسټینګ نیمګړتیاوې لري.
لکه څنګه چې په انځر کې لیدل کیږي.9، د حاصل قوت د بیس VES (C-0) لپاره له 136 MPa څخه د C-4 مرکب لپاره 2522 MPa ته لوړ شو.د بنسټیز WPP په پرتله، د S-2 ترکیب د 37٪ ناکامۍ لپاره خورا ښه اوږدوالی ښودلی، او همدارنګه د پام وړ لوړ حاصل ځواک ارزښتونه (1200 MPa) ښودلي.د دې ترکیب د ځواک او نرموالي عالي ترکیب په ټول مایکروسټرکچر کې د ښه والي له امله دی ، پشمول د مایکرو جوړښت په اوږدو کې د ښه کاربایډ لامیلا یونیفورم توزیع ، کوم چې تمه کیږي د بې ځایه کیدو حرکت مخه ونیسي.د C-3 او C-4 مرکبونو د حاصل قوت په ترتیب سره 1925 MPa او 2522 MPa دي.د دې لوړ حاصل قوتونه د سیمینټ کاربایډ او سلیساید مرحلو د لوړ حجم برخې لخوا توضیح کیدی شي.په هرصورت، د دې پړاوونو شتون یوازې د 7٪ په وقفه کې د اوږدوالي لامل شوی.د CoCrFeNi HEA (S-0) او S-1 د بیس کمپوزونو د فشار فشار منحني محدب دي، چې د دوه اړخیز اغیز یا TRIP59,60 فعالیدل په ګوته کوي.د نمونې S-1 په پرتله، د نمونې S-2 د فشار فشار وکر شاوخوا 10.20٪ فشار کې مقعر شکل لري، دا پدې مانا ده چې نورمال بې ځایه کیدنه په دې بدل شوي حالت کې د نمونې اصلي انحراف حالت دی 60,61 .په هرصورت، په دې نمونه کې د سختۍ کچه د لوی فشار رینج کې لوړه پاتې کیږي، او په لوړ فشارونو کې د محرقې لیږد هم لیدل کیږي (که څه هم دا نشي رد کیدی چې دا د غوړ شوي فشاري بارونو د ناکامۍ له امله وي).).مرکبات C-3 او C-4 په مایکرو جوړښت کې د کاربایډونو او سیلیکایډونو د لوړ حجم برخې شتون له امله یوازې محدود پلاستيکیت لري.د کمپوزیتونو C-5 او C-6 نمونو د کمپریشن ازموینې د دې نمونو په ترکیب کې د پام وړ کاسټینګ نیمګړتیاو له امله ندي ترسره شوي (شکل 10 وګورئ).
د C-5 او C-6 مرکبونو نمونو کې د کاسټینګ نیمګړتیاو سټیریومیکروګرافونه (د سور تیر لخوا ښودل شوي).
د VEA مرکبونو د سختۍ اندازه کولو پایلې په انځر کې ښودل شوي.۹ب.بیس WEA د 130±5 HV سختۍ لري، او نمونې S-1، S-2، S-3 او S-4 د 250±10 HV، 275±10 HV، 570±20 HV او د سختۍ ارزښت لري. 755±20 HV.د سختۍ زیاتوالی د کمپریشن ازموینو څخه ترلاسه شوي د حاصلاتو ځواک کې بدلون سره په ښه توافق کې و او په ترکیب کې د جامد مقدار زیاتوالي سره تړاو درلود.د هرې نمونې د هدف ترکیب پراساس محاسبه شوي ځانګړي حاصل ځواک هم په انځر کې ښودل شوی.۹ب.په عموم کې، د حاصلاتو غوره ترکیب (1200 MPa)، سختۍ (275 ± 10 HV)، او د ناکامۍ لپاره نسبي اوږدوالی (~ 37٪) د مرکب C-2 لپاره لیدل کیږي.
د تولید ځواک او د تولید شوي مرکب نسبي اوږدوالی پرتله کول د بیلابیلو ټولګیو موادو سره په 11a شکل کې ښودل شوي.په دې څیړنه کې د CoCrFeNi پر بنسټ مرکبات په هر ډول فشار کچه کې لوړ اوږدوالی ښودلی.دا هم لیدل کیدی شي چې پدې څیړنه کې رامینځته شوي د HEA مرکب ملکیتونه د اوږدوالي په مقابل کې د حاصلاتو ځواک پلاټ په پخوانۍ غیر اشغال شوي سیمه کې پروت دي.برسېره پر دې، پرمختللی مرکبات د قوت (277 MPa، 1200 MPa، 1925 MPa او 2522 MPa) او اوږدوالی (> 60٪، 37٪، 7.3٪ او 6.19٪) پراخه ترکیبونه لري.د حاصلاتو ځواک هم د پرمختللي انجنیري غوښتنلیکونو لپاره د موادو په انتخاب کې یو مهم فاکتور دی 63,64.په دې برخه کې، د اوسني اختراع HEA مرکبات د حاصلاتو پیاوړتیا او اوږدوالي یو ښه ترکیب څرګندوي.دا ځکه چې د ټيټ کثافت SiC اضافه کول د لوړ ځانګړي حاصل ځواک سره مرکباتو پایله لري.د HEA مرکباتو ځانګړي حاصل ځواک او اوږدوالی د HEA FCC او ریفراکټري HEA په ورته حد کې دي لکه څنګه چې په 11b شکل کې ښودل شوي.د پرمختللي مرکباتو سختۍ او د حاصلاتو ځواک په ورته حد کې دی لکه د لوی فلزاتو شیشې 65 (انځور 11c).لوی فلزي شیشې (BMS) د لوړې سختۍ او حاصلاتو ځواک لخوا مشخص شوي، مګر د دوی اوږدوالی محدود دی 66,67.په هرصورت، په دې څیړنه کې د ځینو HEA مرکبونو سختۍ او د حاصلاتو ځواک هم د پام وړ اوږدوالی ښودلی.په دې توګه، دې پایلې ته ورسیدل چې د VEA لخوا رامینځته شوي مرکبات د مختلف ساختماني غوښتنلیکونو لپاره د میخانیکي ملکیتونو یو ځانګړی او غوښتل شوي ترکیب لري.د میخانیکي ملکیتونو دا ځانګړی ترکیب د سخت کاربایډونو یونیفورم خپریدو لخوا توضیح کیدی شي چې په FCC HEA میټریکس کې رامینځته شوی.په هرصورت، د ځواک د ښه ترکیب ترلاسه کولو هدف د یوې برخې په توګه، د سیرامیک مرحلو د اضافه کولو په پایله کې د مایکرو جوړښت بدلونونه باید په دقت سره مطالعه او کنټرول شي ترڅو د کاسټ کولو نیمګړتیاو څخه مخنیوی وشي، لکه د S-5 او S-6 مرکبونو کې موندل شوي، او نرمښتجندر
د دې مطالعې پایلې د مختلفو ساختماني موادو او HEAs سره پرتله شوي: (a) اوږدوالی د حاصلاتو ځواک62، (b) د ځانګړي حاصل فشار په مقابل کې د نرموالي63 او (c) د حاصلاتو ځواک د سختۍ په مقابل کې 65.
د SIC اضافه کولو سره د HEA CoCrFeNi سیسټم پراساس د HEA - سیرامیک مرکباتو لړۍ مایکرو جوړښت او میخانیکي ملکیتونه مطالعه شوي او لاندې پایلې یې اخستل شوي:
د لوړ انټروپي الیاژ مرکبات د آرک خټکي میتود په کارولو سره CoCrFeNi HEA ته SiC اضافه کولو سره په بریالیتوب سره رامینځته کیدی شي.
SiC د آرک خټکي په جریان کې تخریب کیږي، چې د کاربایډ، سیلیکایډ او ګرافائٹ پړاوونو په حالت کې رامینځته کیږي، شتون او د حجم برخه چې د HEA بیس ته د SiC اضافه شوي مقدار پورې اړه لري.
د HEA کمپوزیتونه ډیری غوره میخانیکي ملکیتونه نندارې ته وړاندې کوي، د ملکیتونو سره چې په پخوانیو غیرقانوني سیمو کې د حاصلاتو ځواک په پرتله د اوږدوالي پلاټ کې راځي.د HEA مرکب د حاصل قوت د 6 wt% SiC په کارولو سره رامینځته شوی د اساس HEA په پرتله اته ځله ډیر و پداسې حال کې چې 37٪ نرمښت ساتل کیږي.
د HEA مرکباتو سختۍ او د حاصلاتو ځواک د بلک فلزي شیشې (BMG) په لړ کې دی.
موندنې وړاندیز کوي چې د لوړ انټروپي الیاژ مرکبات د پرمختللي ساختماني غوښتنلیکونو لپاره د فلزي میخانیکي ملکیتونو غوره ترکیب ترلاسه کولو لپاره د امید وړ چلند استازیتوب کوي.