Microstructural Evolution and Mechanical Properties of Laser Beam Welded AlxCoCrFeNi High Entropy Alloys

Ayush Sourav; Arout Chelvane; V. L. Niranjani; Baswanta Pat; Somjeet Biswas; V. Karthik; H. Natu; Shanmugasundaram Thangaraju

doi:10.1007/s12540-023-01621-5

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자료유형: 학술저널

저자정보: Ayush Sourav (Defence Institute of Advanced Technology) Arout Chelvane (Defence Metallurgical Research Laboratory (DMRL)) V. L. Niranjani (Defence Metallurgical Research Laboratory (DMRL)) Baswanta Pat (International Advanced Research Centre for Powder Metallurgy and New Materials (ARCI)) Somjeet Biswas (Indian Institute of Technology Kharagpur) V. Karthik (Indira Gandhi Centre for Atomic Research (IGCAR)) H. Natu (Magod Fusion Technology Pvt. Ltd.) Shanmugasundaram Thangaraju (Defence Institute of Advanced Technology)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.7

발행연도: 2024.7

수록면: 1,926 - 1,943 (18page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01621-5

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AlxCoCrFeNi high entropy alloy (HEA) system has received extensive attention of researchers as it shows a dynamic changein phase fraction and properties in response to variation in the Al content. In this study, AlxCoCrFeNiHEAs were weldedusing a laser beam welding and microstructural evolution and mechanical properties were studied using X-ray diffraction,electron backscatter diffraction, scanning electron microscopy, hardness and tensile tests. Results revealed that, the laserweldedAl0.3alloy exhibited an increased tensile strength but a minor decrease in ductility as compared to that of the basemetal (BM) Conversely, the laser-welded Al0.5and Al0.7alloys, characterized by a dual-phase structure, demonstrated asimultaneous decrease in both strength and ductility. The hardness of Al0.3increased from 156 HV for base metal (BM) to197 HV for weld zone (WZ). A drastic drop in the hardness in the fusion zone was observed for Al0.5(from 242 HV for BMto 212 HV for WZ) and Al0.7(from 387 HV for BM to 260 HV for WZ). The decrease in hardness for welded Al0.5and Al0.7alloy may be attributed to reduced fraction of secondary BCC/B2 phase in the microstructure. Texture analysis of the weldedsamples reveals columnar grains with a < 100 >∥ ND texture fibre in the welded Al0.3and Al0.5alloys. However, the weldedAl0.7alloy has a dendritic structure with random texture due to the enhanced rate of constitutional supercooling arising fromthe higher fraction of secondary phases. The combined effect of changes in phase distribution, texture, and grain size mightbe the reasons for the variation in mechanical properties of the welded alloy.

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