Mechanische Eigenschaften von einkristallinen kubisch-flächenzentrierten Hochentropielegierungen über einen sehr weiten Temperaturbereich

Auteurs

• Christian Gadelmeier

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• Technologie & Ingénierie

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In dieser Arbeit wurde der temperaturabhängige Einfluss der Entropie auf die mechanischen Eigenschaften von einphasigen, kfz Mischkristallen mit äquiatomarer Zusammensetzung quantifiziert. Die Untersuchung konzentrierte sich auf die Feinkorn- und Mischkristallhärtung, wobei die Einflüsse von Ausscheidungen und Materialoxidation erfolgreich ausgeschlossen wurden. Korneffekte wie Gleit- und Diffusionsvorgänge an den Korngrenzen konnten durch gezielte Anpassung der Kornstruktur (von fein zu grob) gesteuert oder durch die Verwendung von Einkristallen umgangen werden. Durch den Einsatz von Vakuum in Hochtemperatur-Kriechversuchen (700-1200°C) und einer schnellen Verformungsrate in Warmzugversuchen (20-1000°C) wurde eine störende Oxidation vermieden. Die Ergebnisse verbessern das Verständnis der materialspezifischen Vorgänge in Hoch- und Mittelentropielegierungen. Bei der Verwendung der einphasigen Hochentropielegierung Cr20Mn20Fe20Co20Ni20 (at.%) und deren Derivaten wurde festgestellt, dass die Mischungsentropie ΔSmisch den größten Einfluss auf die gesamte Entropie hat. In den Zug-, Kriech- und Härteexperimenten zeigte CrCoNi bessere Werte als CrMnFeCoNi, was darauf hinweist, dass die Entropie keinen Einfluss auf die mechanischen Eigenschaften hat, während die Legierungselemente als entscheidender Faktor hervortreten.

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• Année de publication: 2023