student
студент
junior researcher of Laboratory of Physics of Hierarchic Structures in Metals and Alloys
младший научный сотрудник лаборатории физики иерархических структур в металлах и сплавах
junior researcher of Laboratory of Physics of Hierarchic Structures in Metals and Alloys
младший научный сотрудник лаборатории физики иерархических структур в металлах и сплавах
student
студент
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Head of Laboratory of Physics of Hierarchic Structures in Metals and Alloys
доктор физико-математических наук, заведующий лабораторией физики иерархических структур в металлах и сплавах
The problem of hydrogen embrittlement remains relevant in many areas, so the FeCrNiMnCo alloy (Cantor alloy) generates increased interest among researchers as one of the materials least exposed to the negative effect of hydrogen. Nevertheless, the issue of the influence of microstructure parameters on hydrogen embrittlement of the Cantor alloy and multicomponent alloys of the FeCrNiMnCo system in general remains understudied. This work studies the influence of grain size on the susceptibility of a nitrogen-doped high-entropy Cantor alloy to hydrogen embrittlement. For this purpose, states with different grain sizes (43±21, 120±57, and 221±97 μm) were formed in the (FeCrNiMnCo)99N1 alloy, using thermomechanical treatments. It is experimentally found that grain refinement leads to an increase in the strength properties of the alloy under study and promotes an increase in the resistance to the hydrogen embrittlement: in samples with the smallest grain size, the hydrogen-induced decrease in ductility is less than in samples with the largest one. A decrease in grain size causes as well a decrease in the length of the brittle zone detected on the fracture surfaces of samples after tension. This is caused by a decrease in hydrogen diffusion during the hydrogen-charging process and a decrease in the transport of hydrogen atoms with mobile dislocations during plastic deformation due to a decrease in grain size.
Проблема водородного охрупчивания остается актуальной во многих сферах, поэтому повышенный интерес среди исследователей вызывает сплав FeCrNiMnCo (сплав Кантора) как один из наименее подверженных негативному воздействию водорода материалов. Тем не менее малоизученным остается вопрос о влиянии параметров микроструктуры на закономерности водородного охрупчивания сплава Кантора и многокомпонентных сплавов системы FeCrNiMnCo в целом. В работе изучено влияние размера зерна на склонность высокоэнтропийного сплава Кантора, легированного азотом, к водородной хрупкости. Для этого с помощью термомеханических обработок в сплаве (FeCrNiMnCo)99N1 были сформированы состояния с разным размером зерен (43±21, 120±57 и 221±97 мкм). Экспериментально установлено, что измельчение зерна приводит к увеличению прочностных свойств исследуемого сплава и способствует повышению устойчивости к эффектам водородной хрупкости: в образцах с наименьшим из представленных размером зерна водородно-индуцируемое снижение пластичности меньше, чем в образцах с наибольшим размером зерна. Уменьшение размера зерна вызывает также снижение длины хрупкой зоны, выявляемой на поверхностях разрушения образцов после растяжения. Это вызвано снижением диффузии водорода в процессе насыщения и уменьшением транспорта атомов водорода с подвижными дислокациями в процессе пластической деформации за счет уменьшения размера зерна.