Estabilidad Térmica de la Microestructura de Aleaciones de Alta Entropía Basadas en Metales Refractarios Hf, Nb, Ta, Ti, V y Zr
Autores: Vlasák, Tomá; íek, Jakub; Melikhova, Oksana; Luká, Frantiek; Preisler, Dalibor; Janeek, Milo; Harcuba, Petr; Zimina, Mariia; Srba, Ondej
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Aleaciones de alta entropía
Metales refractarios
Separación de fases
Fase metastable
Microestructura
Propiedades mecánicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 4
Citaciones: Sin citaciones
En el presente trabajo, se ha investigado sistemáticamente una serie de aleaciones de alta entropía basadas en metales refractarios Hf, Nb, Ta, Ti, V y Zr con diversas composiciones. Nuestro estudio reveló que una solución sólida de fase única bcc del sistema Hf-Nb-Ta-Ti-V-Zr es termodinámicamente estable solo a altas temperaturas por encima de 1000 grados C. A temperaturas más bajas, ocurre la separación de fases en fases bcc desordenadas con composiciones químicas ligeramente diferentes. A pesar de la separación de fases, se puede conservar una solución sólida aleatoria de fase única a temperatura ambiente como una fase metastable mediante un enfriamiento rápido de la muestra desde alta temperatura. Se caracterizó la microestructura de una solución sólida aleatoria metastable de fase única y se comparó con la microestructura del estado como fundido. Además, se compararon las propiedades mecánicas de las aleaciones recocidas y como fundidas. Curiosamente, ambos estados exhiben propiedades mecánicas comparables. Esto indica que desde el punto de vista de aplicaciones prácticas, una mezcla mecánica de soluciones bcc desordenadas es tan buena como una solución sólida aleatoria de fase única.
Descripción
En el presente trabajo, se ha investigado sistemáticamente una serie de aleaciones de alta entropía basadas en metales refractarios Hf, Nb, Ta, Ti, V y Zr con diversas composiciones. Nuestro estudio reveló que una solución sólida de fase única bcc del sistema Hf-Nb-Ta-Ti-V-Zr es termodinámicamente estable solo a altas temperaturas por encima de 1000 grados C. A temperaturas más bajas, ocurre la separación de fases en fases bcc desordenadas con composiciones químicas ligeramente diferentes. A pesar de la separación de fases, se puede conservar una solución sólida aleatoria de fase única a temperatura ambiente como una fase metastable mediante un enfriamiento rápido de la muestra desde alta temperatura. Se caracterizó la microestructura de una solución sólida aleatoria metastable de fase única y se comparó con la microestructura del estado como fundido. Además, se compararon las propiedades mecánicas de las aleaciones recocidas y como fundidas. Curiosamente, ambos estados exhiben propiedades mecánicas comparables. Esto indica que desde el punto de vista de aplicaciones prácticas, una mezcla mecánica de soluciones bcc desordenadas es tan buena como una solución sólida aleatoria de fase única.