Ю. А. Митюшова, А. Ф. Гибадуллина, Е. М. Жилина, А. С. Русских, С. А. Красиков.
АННОТАЦИЯ
Высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) являются предметом внимания множества научных исследователей. По теме ВЭС известно более 200 тысяч публикаций и их число растет с каждым днем. Особый интерес к ВЭСам вызван особенностями их формирования и строения, а также свойствами, которыми такие сплавы обладают. В материаловедческой классификации ВЭСы выделены в особую группу, так как процессы структуро- и фазообразования в них, а также диффузионная подвижность атомов, механизм формирования механических свойств и термическая стабильность существенно отличаются от аналогичных процессов в традиционных сплавах. Главная особенность ВЭСов заключается в формировании однофазного термодинамически стабильного твердого раствора замещения, преимущественно, с ГЦК или ОЦК решеткой.
Прогнозирование формирования структуры высокоэнтропийных сплавов является важной задачей, которая позволит получить информацию о новых системах, не прибегая к сложному и дорогостоящему эксперименту. В настоящее время в мире существует два базовых подхода к прогнозированию возможного фазового состава ВЭСов. Первый предполагает использование феноменологических параметров, основанных на критериях Юм-Розери и термодинамических параметрах, второй – термодинамическое моделирование. В представленной работе вероятность существования системы Al-Nb-Ti-V-Zr как высокоэнтропийного сплава рассматривается на примере композиций: AlNbTiVZr0.25, AlNbTiVZr0.5, AlNbTiVZr, AlNbTiVZr1.25. Выполнены расчеты феноменологических параметров и выявлены граничные условия, определяющие стабильность и тип фаз. Методом CALPHAD построены бинарные фазовые диаграммы, которые указывают на возможность образования однофазных структур и интерметаллических соединений при формировании изучаемых составов сплавов. По результатам проведенных исследований выявлено, что наиболее вероятно сплавы на основе AlNbTiVZr представляют собой неупорядоченные однофазные твердые растворы со структурой ОЦК-типа.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА:
высокоэнтропийные сплавы, термодинамические параметры, фазообразование.
DOI: 10.31857/S0235010620050084