Влияние частиц γ′-фазы на механическое поведение и механизм деформации монокристаллов высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Ti2Al4

В последнее время интерес исследователей сфокусирован на новом классе гранецентрированных кубических решеток (ГЦК) высокоэнтропийных сплавов (ВЭС), благодаря их уникальным свойствам – высоким значениям коэффициента деформационного упрочнения, хорошей пластичности и вязкому разрушению при низких температурах испытания. Такое сочетание свойств в ГЦК ВЭС достигается в результате смешивания пяти и более элементов в равных атомных пропорциях. Из-за сильной температурной зависимости напряжений на пределе текучести σ_0,1(Т), эти сплавы характеризуются низкими значениями σ_0,1 при температуре выше комнатной, что сдерживает их практическое применение. Дисперсионное упрочнение является эффективным способом достижения высокой прочности и успешно применяется для упрочнения ГЦК ВЭС. В работе проведены исследования влияния старения при 923 К в течение 4 ч и при 1073 К в течение 18 и 30 ч на механическое поведение монокристаллов ГЦК (CoCrFeNi)₉₄Ti₂Al₄ (ат. %) ВЭС, ориентированных вдоль [001] направления, при растяжении. Старение при 923 К в течение 4 ч и при 1073 К в течение 18 и 30 ч приводит к выделению частиц γ′-фазы, размер и объемная доля которых зависят от температуры и времени старения. Выделение частиц γ′-фазы приводит к росту напряжений на пределе текучести от 47 МПа (старение 923 К, 4 ч) до 226 МПа (старение 1073 К, 30 ч) относительно закаленных кристаллов при 296 К. Установлена зависимость коэффициента деформационного упрочнения, пластичности и максимального уровня напряжений до разрушения от термической обработки. Обсуждаются причины роста напряжений на пределе текучести и коэффициента деформационного упрочнения при выделении частиц γ′-фазы.