Simultaneous Strength-Ductility Enhancement of a Nano-Lamellar AlCoCrFeNi2.1 Eutectic High Entropy Alloy by Cryo-Rolling and Annealing

材料科学 层状结构 共晶体系 微观结构 极限抗拉强度 退火(玻璃) 累积滚焊 合金 再结晶(地质) 延伸率 延展性(地球科学) 复合材料 纳米- 冶金 粒度 高熵合金 蠕动 古生物学 生物
作者
Tilak Bhattacharjee,Irfan Samad Wani,Saad Sheikh,Ian T. Clark,Toshiro Okawa,Songtao Guo,P.P. Bhattacharjee,Nobuhiro Tsuji
出处
期刊:Scientific Reports [Nature Portfolio]
卷期号:8 (1) 被引量:248
标识
DOI:10.1038/s41598-018-21385-y
摘要

Abstract Nano-lamellar (L1 2 + B2) AlCoCrFeNi 2.1 eutectic high entropy alloy (EHEA) was processed by cryo-rolling and annealing. The EHEA developed a novel hierarchical microstructure featured by fine lamellar regions consisting of FCC lamellae filled with ultrafine FCC grains (average size ~200–250 nm) and B2 lamellae, and coarse non-lamellar regions consisting of ultrafine FCC (average size ~200–250 nm), few coarse recrystallized FCC grains and rather coarse unrecrystallized B2 phase (~2.5 µm). This complex and hierarchical microstructure originated from differences in strain-partitioning amongst the constituent phases, affecting the driving force for recrystallization. The hierarchical microstructure of the cryo-rolled and annealed material resulted in simultaneous enhancement in strength (Yield Strength/YS: 1437 ± 26 MPa, Ultimate Tensile Strength/UTS: 1562 ± 33 MPa) and ductility (elongation to failure/e f ~ 14 ± 1%) as compared to the as-cast as well as cold-rolled and annealed materials. The present study for the first time demonstrated that cryo-deformation and annealing could be a novel microstructural design strategy for overcoming strength-ductility trade off in multiphase high entropy alloys.
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