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

Abstract

La determination des microstructures est importante pour comprendre les proprietes des materiaux, y compris celles des alliages a haute entropie. La microstructure des materiaux est principalement determinee par leur composition. Il est bien connu dans les materiaux classiques que certains elements favorisent la formation d'une phase specifique. Il est commode de considerer que les elements qui influencent les proprietes du materiau de la meme facon, par exemple en stabilisant une certainc phase, peuvent faire l'objet d'une equivalence avc un element de reference. Dans la presente etude les equivalences, en termes de formation de phases, entre les elements du systeme d'alliages a haute entropie Al x Co y Cr z Cu 0,5 Ni v Fe w ont ete etudiees en faisant varier la concentration molaire relative de chaque element (reperee par l'indice alphabetique de la formule) dans le domaine 0 a 3,5, en maintenant a 1 les concentrations des autres elements et a 0,5 celle de Cu. Les etudes 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 ce » et Fe est un « stabilisant neutre ». En utilisant la spectroscopie X a dispersion d'energie et la diffraction des rayons X, nous avons calcule les equivalents cfc, soit Ni cfc = 1,1 Co cfc , et les equivalents ce, Al co = 2,23 Cr cc . Un critere 45 %-55 % pour prevoir la formation des phases cfc ou ce a ete etabli. Quand le pourcentage de Co cfc est superieur a 45 %, l'alliage sera en phase cfc. Si le pourcentage de Cr cc est superieur a 55 %, alors l'alliage sera en phase ce.