مواد و ساخت پیشرفته

آلیاژهای با آنتروپی بالا (HEA[1]s)، آلیاژهایی هستند که از مخلوط کردن نسبت‌های مساوی یا نسبتاً بزرگ (معمولاً) پنج عنصر یا بیشتر تشکیل می‌شوند. قبل از سنتز این مواد، آلیاژهای فلزی معمولی شامل یک یا دو جزء اصلی با مقادیر کمتری از عناصر دیگر بودند. آلیاژهای آنتروپی بالا را آلیاژ چند اصل نیز می نامند و ایده طراحی آلیاژهای سنتی مبتنی بر یک یا دو عنصر را با شکست مواجه کرده است. مطالعات نشان داده اند که HEA دارای مزایای استحکام و سختی بالا، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی و مقاومت در برابر نرم شدن در دمای بالا می باشد.

در تازه ترین بررسی ها، آزمایش‌های جوشکاری پرتو الکترونی (EBW[2]) و ذوب مجدد پرتو الکترونی (EBR[3]) روی آلیاژ یوتکتیک با آنتروپی بالا (EHEA[4]) AlCoCrFeNi2.1  انجام شده است. برای این منظور، آزمایش‌های خوردگی الکتروشیمیایی نواحی مختلف اتصال و لایه ذوب مجدد انجام شده است، و به دنبال آن، رفتار خوردگی بعدی، مورفولوژی میکروسکوپی مربوطه، ویژگی‌های ریزساختاری با جزئیات مقایسه و تجزیه و تحلیل شده است.

نتایج این تحقیق نشان می دهد که مقاومت به خوردگی هر دو اتصال جوش داده شده و لایه ذوب مجدد بهتر از EHEA ریخته گری شده است. علاوه بر این، مقاومت به خوردگی ناحیه مرکز جوش و ناحیه هسته لایه ذوب مجدد به طور قابل توجهی افزایش می یابد. این عمدتا به این دلیل است که ریز دانه شدن ناحیه جوش و لایه ذوب مجدد و توزیع مجدد عناصر نقش کلیدی دارد. علاوه بر این، نشان داده شده است تأثیر مرز­دانه های زاویه بزرگ و کوچک و تغییر چگالی نابجایی بر مقاومت به خوردگی مناطق مختلف را نمی توان نادیده گرفت. نتایج این تحقیق به صورت خلاصه در زیر آورده شده است:

• مقاومت به خوردگی آلیاژ ریختگی پس از عملیات جوشکاری با پرتو الکترونی به طور برجسته ای بهبود می یابد.
• ریزدانه شدن و توزیع مجدد عناصر باعث افزایش مقاومت به خوردگی نواحی جوش شده با پرتو الکترونی می شود.
• مرزهای دانه با چگالی بالا و زاویه بالا مقاومت به خوردگی را به شدت بهبود می بخشد.
• همگن شدن دانه ها برای مقاومت کلی در برابر خوردگی مفید است.

منبع:

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S096697952300002X