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Tensile creep behavior of HfNbTaTiZr refractory high entropy alloy at elevated temperatures

蠕动 材料科学 扩散蠕变 极限抗拉强度 溶剂拖动 复合材料 合金 热扩散率 阻力 变形(气象学) 粒度 压力(语言学) 热力学 冶金 晶界 微观结构 哲学 物理 语言学
作者
Che-Jen Liu,Christian Gadelmeier,Shao‐Lun Lu,Jien‐Wei Yeh,Hung‐Wei Yen,Stéphane Gorsse,Uwe Glatzel,An‐Chou Yeh
出处
期刊:Acta Materialia [Elsevier BV]
卷期号:237: 118188-118188 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.actamat.2022.118188
摘要

Tensile creep, which is one of the most important deformation modes for high temperature applications, is rarely reported for refractory high entropy alloys (RHEAs). In the present study, the optical floating zone (OFZ) technique was used to fabricate HfNbTaTiZr with grain size larger than 1 mm on average; tensile creep tests under vacuum at 1100-1250°C and stepwise loading of 5–30 MPa were conducted. The stress exponents and creep activation energies were determined to be 2.5–2.8 and 273 ± 15 kJ mol–1, respectively. The stress exponents determined have suggested solute drag creep behavior, and deformation was governed by a/2<111> type dislocations. To elucidate the effect of alloying constituents on solute drag creep, intrinsic diffusion coefficients of all elements were determined by simulation, and theoretical minimum creep strain rates were compared with those of experimental values. Analysis suggests that creep rate of HfNbTaTiZr appears to be controlled by Ta, which possesses the lowest intrinsic diffusivity and contributes the most to drag dislocations. To our knowledge, this work is the first to report tensile creep deformation mechanism of HfNbTaTiZr, especially up to 1250°C.
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