Dislocation mechanisms of acoustic relaxation and plastic deformation of a high-entropy alloy Al0.5CoCrCuFeNi under moderate to deep cooling conditions: Experiment and theory

Анотація

Висвітлено, проаналізовано та підсумовано результати початкового етапу експериментального та теоретичного вивчення загальних закономірностей та специфічних особливостей низькотемпературної непружної деформації нового класу матеріалів — високоентропійних сплавів (ВЕС). Детально описано результати десятирічного експериментального дослідження закономірностей акустичної релаксації та початкової стадії пластичної деформації одного з типових представників ВЕС — шестикомпонентного сплаву Al_0.5CoCrCuFeNi в умовах помірного (від 300 до 80 К), сильного (від 80 до 4.2 К) та глибокого (від 4.2 до 0.5 К) охолодження. В експериментах отримано температурні залежності динамічних модулів пружності та внутрішнього тертя, а також головних характеристик діаграм деформування полікристалічних зразків сплаву з ГЦК атомною структурою зерен та складною морфологією широких міжзеренних меж. Обговорено зв’язок зареєстрованих в експериментах особливостей акустичної та пластичної деформації сплаву з особливостями динаміки та кінетики елементарних дислокаційних процесів у зернах та міжзеренних межах. При низьких температурах, коли термоактивоване збудження структурних перебудов у міжзеренних межах експоненційно ослаблене, непружна деформація полікристалів ВЕС визначається зародженням та ковзанням ґраткових дефектів дислокаційного типу у площинах легкого ковзання в зернах. Аналіз та фізична інтерпретація цих процесів на основі сучасної теорії дислокацій дозволили встановити наступне: найважливіші типи дефектів ґраткової структури сплаву; типи бар’єрів, що перешкоджають переміщенню дислокацій у зернах при низькотемпературній деформації; адекватні механізми термоактивованого руху дислокацій через бар’єри при низьких температурах; кількісні оцінки для найважливіших характеристик дислокацій та їх взаємодії з бар’єрами.