Твердость высокоэнтропийных покрытий, полученных методом механического легирования
DOI:
https://doi.org/10.31489/2021No4/29-36Ключевые слова:
микротвердость, высокоэнтропийное покрытие, сталь, поверхностная энергия, разрушение покрытия, наноструктураАннотация
В статье показано - твердость большинства нержавеющих сталей в 2-3 раза меньше высокоэнтропийных покрытий, что показывает перспективу их применения в качестве деталей различных промышленных конструкций. Микротвердость металлических стекол, которые имеют бездефектную основу, не отличаются от высокоэнтропийных покрытий. В статье получено уравнение, которое показывает, что разрушение покрытия пропорционально поверхностной энергии и обратно пропорционально энергии Гиббса. У нержавеющих сталей поверхностная энергия примерно одинакова высокоэнтропийным покрытиям. Энергия Гиббса высокоэнтропийных покрытий в 2 раза больше, чем у нержавеющих сталей, что и приводит к высокой твердости высокоэнтропийных покрытий, что и наблюдается экспериментально.
Библиографические ссылки
"1 Guchenko S.A, Zavatskaya O.N., Yurov V.M., Kasymov S.S., Laurinas V.Ch. Fractal structure of multi-element coating. Eurasian Physical Technical Journal. 2018, Vol. 15, No.1 (29), pp. 8-17.
Eremin E.N., Yurov V.M., Guchenko S.A. Wear resistance and tribological properties of high entropy coatings CrNiTiZrCu. Eurasian Physical Technical Journal. 2020, Vol.17, No.1 (33), pp. 13-18.
Yurov V.М., Guchenko S., Salkeeva A.К., Kusenova A.S. Nitrogening hydraulic cylinder rods. Eurasian Physical Technical Journal. 2020, Vol.17, No.1 (33), pp. 25-30.
Yeh J.-W., Chen S.-K., Lin S.-J., et al. Nanostructured High-Entropy Alloys with Multiple Principle Elements: Novel Alloy Design Concepts and Outcomes. Advanced Engineering Materials, 2004, Vol. 6, No. 8, pp. 299-303.
Yeh J.W., Chen Y.L., Lin S.J. High-entropy alloys – a new era of exploitation. Materials Science Forum. 2007, Vol. 560. – P. 1-9.
Wang Y.P., Li B.Sh., Heng Zh.F. Solid Solution or Intermetallics in a High-Entropy Alloy. Advanced Engineering Materials, 2009, Vol. 11, No. 8, pp. 641-644.
Vyas A., Menghania J., Natub H. Metallurgical and Mechanical Properties of Laser Cladded AlFeCu CrCoNi-WC10.High Entropy Alloy Coating. IJE TRANSACTIONS A: Basics. 2020, Vol. 33, No. 7, pp. 1397-1402
Yanjiao Ma, Yuan Ma, Qingsong Wang et al. High-entropy energy materials: challenges and new opportunities. Energy Environ. Sci., 2021, Vol. 14, pp. 2883–2905.
Sharma A. High Entropy Alloy Coatings and Technology. Coatings, 2021, Vol. 11, pp. 372-388.
Meghwal A., Anupam A., Murty B.S., Berndt C.C., Kottada R.S., Ming Ang A.S. Thermal Spray High-Entropy Alloy Coatings: A Review. Journal of Thermal Spray Technology, 2020, pp. 1-38.
Postolnyi B., Buranich V., Smyrnova K. et al. .Multilayer and high-entropy alloy-based protective coatings for solving the issue of critical raw materials in the aerospace industry. IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering, 2021, 1024, pp. 012009
Cheng-Yu He, Xiao-Li Qiu, Dong-Mei Yu et al. Greatly enhanced solar absorption via high entropy ceramic AlCrTaTiZrN based solar selective absorber coatings. Journal of Materiomics. 2021, Vol. 7, pp. 460-469.
Lewin E. Multi-component and high-entropy nitride coatings. A promising field in need of a novel approach. Journal of Applied Physics, 2020, Vol. 127, pp. 220901.
Mishra A. Friction Stir Welding/Processing of High Entropy Alloys (HEAs). Welding Technology Review, 2021, Vol. 93(1), pp. 27-33.
Xiang H., Xing Y., Dai F., Wang H. et al. High-entropy ceramics: Present status, challenges, and a look forward. Journal of Advanced Ceramics. 2021, Vol. 10(3), pp. 385–441.
Yurov V.M., Guchenko S.A., Tvardovsky A.N. Two targets for magnetron deposition of high-entropy coatings. Trends in the development of science and education, 2020, No. 60(1), pp. 28-34.
Pogrebnyak A.D., Bagdasaryan A.A. Pink A.V., Dyadyura K.A. Multicomponent nanocomposite coatings with adaptive behavior in surface engineering. Uspekhi fizicheskikh nauk. 2017, Vol. 187, No. 6, pp. 629-652.
Yurov V.M., Guchenko S.A., Makhanov K.M. Atomic force microscopy of high-entropy coatings. International Journal of Applied and Fundamental Research. 2020, No. 4, pp. 62-67.
Cheng Y.Q., Ma E. Atomic-level structure and structure–property relationship in metallic glasses. Progress in Materials Science. 2011, Vol. 56, pp. 379–473.
Povolotskiy D.Ya., Gudim Yu.A. Stainless steel production. – Chelyabinsk, 1998. - 236 p.
Yurov V.M., Guchenko S.A. Electrical conductivity of seven-atom high-entropy alloys. Interuniversity scientific congress ""Higher school: scientific research"", 2019, Vol. 1, pp. 142-148.
Yurov V.M., Guchenko S.A., Zavatskaya O.N. Structure and surface tension of composite coatings. Bulletin of KSU. Physics, 2012, No. 1 (65), pp. 45-53.
"
