Effect of Al Content on Microstructure and Mechanical Properties of the fcc and bcc Phases of AlxCoCrFeNi High Entropy Alloys

Genfeng Shang; Jingjing Wang; Zhen‑Zhi Liu; Xiao‑Gang Lu

doi:10.1007/s12540-024-01635-7

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자료유형: 학술저널

저자정보: Genfeng Shang (Shanghai University) Jingjing Wang (Ansteel Beijing Research Institute Co. Ltd.) Zhen‑Zhi Liu (Shanghai University) Xiao‑Gang Lu (Shanghai University)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.8

발행연도: 2024.8

수록면: 2,057 - 2,066 (10page)

DOI: 10.1007/s12540-024-01635-7

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In the AlxCoCrFeNihigh entropy alloys (HEAs), adding Al promotes a microstructure shift from fcc to bcc or their mixtures,which increases the overall strength of the alloys. To understand the strengthening mechanism, it is crucial to study themicrostructure and mechanical properties of each constitution phase with varying compositions in addition to the amountsof strengthening phases. However, systematic research on the strengthening effect of Al content in individual fcc and bccphases is lacking. In the present work, seven AlxCoCrFeNiHEAs with different Al contents were prepared by arc melting. According to XRD, SEM and TEM observations and thermodynamic calculations, the phase constitutions of the alloys changein a sequence of fcc → fcc + A2 (disordered bcc) + B2 (ordered bcc) → A2 + B2 as the Al content increases. The addition ofAl to the fcc phase generates substantial lattice distortion, but the nanoindentation hardness of the fcc phase is stabilized atabout 3.6 GPa, meaning no solid solution hardening effect present in the fcc phase. However, with increasing Al content, thehardness of the bcc-based alloys increases, which is mostly attributable to the increasing amount of the B2 phase.

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