Mechanical properties of a two-phase high-entropy Fe50Mn30Co10Cr10 alloy down to ultralow temperatures

Анотація

Досліджено механічні, акустичні властивості та еволюцію мікроструктури під час деформації розтягуванням нееквіатомного високоентропійного сплаву (ВЕС) Fe₅₀Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀ в широкому температурному діапазоні, що містить наднизькі температури до 0,5 К. У діапазоні температур від 300 до 4,2 К виникає сильна температурна залежність міцності, що вказує на термічно активований характер пластичної деформації. Однак у діапазоні надзвичайно низьких температур (4,2–0,5 К) сплав демонструє аномалії межі плинності, а також переривчасту пластичність. У всьому діапазоні температур динамічний модуль Юнга розтягнутих деформованих зразків демонструє зменшення абсолютних значень у порівнянні з недеформованими, а при температурах менше ніж 30 К — зміну температурної залежності від майже лінійної до степеневої. При будь-яких температурах до 0,5 К пластичність сплаву залишається на рівні 50% внаслідок деформаційного мартенситного фазового перетворення з ГЦК в ГЩП гратку (ефект TRIP). Враховуючи наднизькі температури деформації, міцність на розрив досягає рекордних значень 1513 МПа при 4,2 К і 1274 МПа при 0,5 К, кожне з яких поєднується зі значним деформаційним зміцненням. Ці результати свідчать про те, що ВЕС Fe₅₀Mn₃₀Co₁₀Cr₁₀ є перспективним конструкційним матеріалом для використання в кріогенних середовищах до надзвичайно низьких температур.