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Effect of Cr-Doping on the Structural and Magnetic Properties of Mechanically Alloyed FeCoNiAlMn1–xCrx High-Entropy Alloy Powder

材料科学 矫顽力 微晶 微观结构 合金 扫描电子显微镜 粒度 晶格常数 晶界 立方晶系 磁化 结晶学 兴奋剂 冶金 分析化学(期刊) 凝聚态物理 衍射 复合材料 磁场 化学 光学 物理 光电子学 色谱法 量子力学
作者
Danial Nawaid Siddiqui,Nasir Mehboob,Abid Zaman,Amnah Mohammed Alsuhaibani,Ali Algahtani,Vineet Tirth,Sarah Alharthi,Nora Hamad Al‐Shaalan,Mohammed A. Amin
出处
期刊:ACS omega [American Chemical Society]
卷期号:8 (22): 19892-19899 被引量:5
标识
DOI:10.1021/acsomega.3c01823
摘要

In this work, the new compositions of FeCoNiAlMn1-xCrx, (0.0 ≤ x ≤ 1.0), a high-entropy alloy powder (HEAP), are prepared by mechanical alloying (MA). The influence of Cr doping on the phase structure, microstructure, and magnetic properties is thoroughly investigated through X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), and vibrating sample magnetometry. It is found that this alloy has formed a simple body-centered cubic structure with a minute face-centered cubic structure for Mn to Cr replacement with heat treatment. The lattice parameter, average crystallite size, and grain size decrease by replacing Cr with Mn. The SEM analysis of FeCoNiAlMn showed no grain boundary formation, depicting a single-phase microstructure after MA, similar to XRD. The saturation magnetization first increases (68 emu/g) up to x = 0.6 and then decreases with complete substitution of Cr. Magnetic properties are related to crystallite size. FeCoNiAlMn0.4Cr0.6 HEAP has shown optimum results with better saturation magnetization and coercivity as a soft magnet.
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