Solid-solution phase formation rules for high entropy alloys: A thermodynamic perspective

  • سال انتشار: 1403
  • محل انتشار: فصلنامه سنتز و تفجوشی، دوره: 4، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_SYNSINT-4-1_007
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 19
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Samaneh Mamnooni ۱

Ehsan Borhani ۱

Hassan Heydari ۲

چکیده

To save time and money before starting the production of a high entropy alloy (HEA), it is important to predict the possibility of HEA formation and the probable final microstructure using the solid solution phase formation thermodynamic rules. In this research, a step-by-step calculation of thermodynamic parameters is conducted to predict the possibility of formation and determine the final properties such as ∆Hmix­, ∆Smix, δr, δχ, Ω, VEC, and Tm for three Ni۲۰Co۲۰Cu۱۵Fe۲۰Mn۲۵, Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵, and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰ HEAs. Based on the obtained results, it is not possible to form a HEA with a solid solution structure for the Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵ and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰ systems due to a low ∆Smix value of ۱۱.۲۸ J.mol-۱.K-۱. Based on the calculated values of ∆Hmix­, intermetallic compound formation and segregation are predicted for Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵ and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰, respectively.To save time and money before starting the production of a high entropy alloy (HEA), it is important to predict the possibility of HEA formation and the probable final microstructure using the solid solution phase formation thermodynamic rules. In this research, a step-by-step calculation of thermodynamic parameters is conducted to predict the possibility of formation and determine the final properties such as ∆Hmix­, ∆Smix, δr, δχ, Ω, VEC, and Tm for three Ni۲۰Co۲۰Cu۱۵Fe۲۰Mn۲۵, Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵, and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰ HEAs. Based on the obtained results, it is not possible to form a HEA with a solid solution structure for the Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵ and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰ systems due to a low ∆Smix value of ۱۱.۲۸ J.mol-۱.K-۱. Based on the calculated values of ∆Hmix­, intermetallic compound formation and segregation are predicted for Ni۳۵Co۲۰Cu۵Fe۵Mn۳۵ and Ni۵Co۵Cu۳۵Fe۳۵Mn۲۰, respectively.

کلیدواژه ها

High entropy alloy, Thermodynamic parameters, Solid solution, Phase formation, Segregation, Intermetallic compound

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.