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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 31/6 - 2006  - pp.669-684  - doi:10.3166/acsm.31.669-684
TITRE
Équivalents CFC et CC dans les solutions solides d'’alliages à haute entropie AlxCoyCrzCu0,5FevNiw bruts de fonderie

TITLE
FCC and BCC equivalents in as-cast solid solutions of AlxCoyCrzCu0.5FevNiw high-entropy alloys

RÉSUMÉ

La détermination des microstructures est importante pour comprendre les propriétés des matériaux, y compris celles des alliages à haute entropie. La microstructure des matériaux est principalement déterminée par leur composition. Il est bien connu dans les matériaux classiques que certains éléments favorisent la formation d’'une phase spécifique. Il est commode de considérer que les éléments qui influencent les propriétés du matériau de la même façon, par exemple en stabilisant une certaine phase, peuvent faire l’'objet d’une équivalence avc un élément de référence. Dans la présente étude les équivalences, en termes de formation de phases, entre les éléments du système d’'alliages à haute entropie AlxCoyCrzCu0,5FevNiw ont été étudiées en faisant varier la concentration molaire relative de chaque élément (repérée par l’indice alphabétique de la formule) dans le domaine 0 à 3,5, en maintenant à 1 les concentrations des autres éléments et à 0,5 celle de Cu. Les études par diffraction des rayons X montrent qu’il y a trois types de stabilisants dans les solutions solides de ces alliages : Co et Ni sont des « stabilisants cfc », Al et Cr sont des « stabilisants cc » et Fe est un « stabilisant neutre ». En utilisant la spectroscopie X à dispersion d’énergie et la diffraction des rayons X, nous avons calculé les équivalents cfc, soit Nicfc = 1,1 Cocfc, et les équivalents cc, Alcc = 2,23 Crcc. Un critère 45 %-55 % pour prévoir la formation des phases cfc ou cc a été établi. Quand le pourcentage de Cocfc est supérieur à 45 %, l’'alliage sera en phase cfc. Si le pourcentage de Crcc est supérieur à 55 %, alors l'’alliage sera en phase cc.



ABSTRACT

The determination of a material’s microstructure is of great importance in understanding its properties, and this of course is no exception for the newly developed high-entropy alloys. The composition is a principal factor in dictating the microstructure formed. It is well known that certain elements can stabilize particular phases in conventional alloys. For convenience, elements which can influence a material’s properties in the same way, such as stabilizing a particular phase, can be made to be ‘equivalent’ to a given reference element. In the present study, the phase forming equivalents of elements in the high-entropy AlxCoyCrzCu0.5FevNiw alloy system were investigated by varying the molar ratios of each element (lettered subscripts) within a range of 0 to 3.5, while maintaining the other elements and Cu at 1 and 0.5, respectively. It was shown by X-ray diffraction (XRD) that Ni and Co are FCC stabilizers, Al and Cr are BCC stabilizers and Fe is neutral in the solid-solution phases that form. From energy dispersive spectroscopy chemical analysis and XRD, it was determined that 1.11 CoFCC is equivalent to NiFCC for the FCC stabilizers, and that 2.23 CrBCC is equivalent to AlBCC for the BCC stabilizers. A 45-55 % rule is found for judging whether a phase will be FCC or BCC, wherein a phase has an FCC structure if the % CoFCC is greater than 45 at. % and a BCC structure if the % CrBCC is greater than 55 at. %.



AUTEUR(S)
Guan-YU KE, Guan-Yu CHEN, Tung HSU, Jien-Wei YEH

Reçu le 31 août 2006.    Accepté le 30 octobre 2006.

CITATIONS
acsm.revuesonline.com/revues/36/citation/9102.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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