Effects of Si Addition on the Martensitic Transformation, Structural and Thermodynamic Aspects in Fe45−xMn30Cr10Co15Six High Entropy Alloys

M. D. Acciarri; P. La Roca; L. M. Guerrero; F. Malamud; A. Baruj; M. Sade

doi:10.1007/s12540-023-01578-5

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자료유형: 학술저널

저자정보: M. D. Acciarri (Centro Atómico Bariloche (CNEA)) P. La Roca (Centro Atómico Bariloche (CNEA)) L. M. Guerrero (Centro Atómico Bariloche (CNEA)) F. Malamud (Paul Scherrer Institute) A. Baruj (Centro Atómico Bariloche (CNEA)) M. Sade (Centro Atómico Bariloche (CNEA))

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.5

발행연도: 2024.5

수록면: 1,282 - 1,293 (12page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01578-5

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The effects of adding Si to Fe45−xMn30Cr10Co15Six high entropy alloys on martensitic transformation temperatures, structuralparameters and strain energy is analyzed. Three different Si amounts are considered, 2, 4, and 6 atomic percent and results arecompared with the alloy free of Si. It was verified using x-ray diffraction and energy dispersive spectroscopy that the alloysare substitutional solid solutions and completely homogeneous, in agreement with the prediction of the phenomenologicaltheory of high entropy alloys. The phases present and their corresponding crystalline structure parameters were identifiedand measured. A thermally induced martensitic transformation FCC-HCP was found in all alloys. The addition of Si leadsto a decrease in the paramagnetic to antiferromagnetic transition temperature of the FCC structure in a similar way as foundin ternary Fe–Mn–Si alloys. However, it was found that the relative phase stability between the FCC austenite and the HCPmartensite is strongly affected by the addition of Si. In fact, the critical martensitic transformation temperatures decrease20 °C for each additional at% of Si, within the analyzed composition range. From the measurement of lattice parameters,it is shown that the volume change between FCC and HCP decreases after adding Si. The strain energy of the martensitictransformation is obtained and its contribution to the nucleation of HCP martensite is also discussed.

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