High throughput synthesis enabled exploration of CoCrFeNi-based high entropy alloys

五元 高熵合金 材料科学 合金 三元运算 冶金 计算机科学 程序设计语言
作者
Lei Zhao,Liang Jiang,Lixia Yang,H. Wang,W.Y. Zhang,Guo-Ning Ji,Xiao Zhou,W.A. Curtin,X.B. Chen,Peter K. Liaw,S.Y. Chen,H.Z. Wang
出处
期刊:Journal of Materials Science & Technology [Elsevier BV]
卷期号:110: 269-282 被引量:29
标识
DOI:10.1016/j.jmst.2021.09.031
摘要

To accelerate the exploration, screening, and discovery of structural high-entropy alloys with targeted properties, the newly developed High-Throughput Hot-Isostatic-Pressing based Micro-Synthesis Approach (HT-HIP-MSA) is employed to efficiently synthesize and characterize 85 combinatorial alloys in a 13-principal element alloying space. These CoCrFeNi-based high entropy alloys span 1 quaternary, 9 quinary, and 36 senary alloy systems, and their composition-structure-property relationships are characterized and analyzed experimentally and computationally. From the single-phase FCC CoCrFeNi alloy base, with Mn, Cu, Ti, Nb, Ta, Mo, W, Al, and Si as principal element alloying additions, we find (1) the extended Mn solubility in the single-phase FCC CoCrFeNi-Mnx alloys, (2) the destabilizing behavior for most of the quinary and senary alloys, and (3) the distinctive solid-solution-strengthening effects in the alloys. In combining the computational methods, the HT-HIP-MSA can be systematic and economic to explore and refine the compositions, structures, and properties of structural high-entropy alloys.
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