ОРИЕНТАЦИОННАЯ ЗАВИСИМОСТЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ПОВЕДЕНИЯ МОНОКРИСТАЛЛОВ СТАБИЛЬНЫХ ВЫСОКОЭНТРОПИЙНЫХ СПЛАВОВ С ГЦК РЕШЕТКОЙ
|
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Закономерности деформационного поведения ГЦК высокоэнтропийных
сплавов 11
1.1 Основные представления о высокоэнтропийных сплавах 11
1.2 Механическое поведение поли- и монокристаллов ГЦК
высокоэнтропийных сплавов 13
1.3 Механизмы деформации стабильных ГЦК кристаллов 28
2 Постановка задач и методика эксперимента 33
2.1 Постановка задач 33
2.2 Методика эксперимента 35
3 Результаты эксперимента и обсуждение 37
3.1 Ориентационная зависимость и асимметрия критических скалывающих
напряжений в закаленных монокристаллах ГЦК ВЭС (FeNiCoCr)94Al4Ti2 при деформации растяжением и сжатием 37
3.2 Ориентационная и температурная зависимость механического поведения
монокристаллов ГЦК ВЭС (FeNiCoCr)94Al4Ti2, упрочненных частицами у'- фазы, при деформации растяжением и сжатием 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 62
1 Закономерности деформационного поведения ГЦК высокоэнтропийных
сплавов 11
1.1 Основные представления о высокоэнтропийных сплавах 11
1.2 Механическое поведение поли- и монокристаллов ГЦК
высокоэнтропийных сплавов 13
1.3 Механизмы деформации стабильных ГЦК кристаллов 28
2 Постановка задач и методика эксперимента 33
2.1 Постановка задач 33
2.2 Методика эксперимента 35
3 Результаты эксперимента и обсуждение 37
3.1 Ориентационная зависимость и асимметрия критических скалывающих
напряжений в закаленных монокристаллах ГЦК ВЭС (FeNiCoCr)94Al4Ti2 при деформации растяжением и сжатием 37
3.2 Ориентационная и температурная зависимость механического поведения
монокристаллов ГЦК ВЭС (FeNiCoCr)94Al4Ti2, упрочненных частицами у'- фазы, при деформации растяжением и сжатием 45
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 60
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 62
Высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) представляют собой новый класс материалов, обладающих огромным потенциалом, как на уровне фундаментального понимания, так и с точки зрения применения [1, 2]. Понятие высокой энтропии показывает новый путь развития передовых материалов с уникальными свойствами, который не может быть достигнут традиционным подходом, основанном только на одном доминирующем элементе.
ВЭС по своим механическим свойствам относятся больше к классу конструкционных материалов с отличным сочетанием прочности и пластичности, высокой вязкостью разрушения, стойкостью к коррозии и водородному охрупчиванию [2]. Они также обладают хорошей устойчивостью к радиационным повреждениям, поэтому считаются потенциальными материалами для применения в современных реакторах. Огнеупорные ВЭС являются перспективными кандидатами для высокотемпературных применений, например, для авиационных двигателей, благодаря их термической стабильности при повышенных температурах. Сверхпроводимость, которая была обнаружена в ВЭС TaNbHfZrTi, расширяет возможные области применения данных сплавов, выходя за рамки конструкционных материалов.
ВЭС с гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой проявляют исключительные механические свойства при криогенных температурах, благодаря активации двойникования в дополнение к дислокационному скольжению. Сосуществование множественных путей деформации ставит важный вопрос о том, как отдельные механизмы деформации конкурируют или взаимодействуют друг с другом во время пластической деформации. Количественный анализ показал, что взаимодействие этих различных механизмов деформации (скольжения и двойникования) друг с другом приводит к экстремальному упрочнению ГЦК ВЭС [3].
Актуальность работы. ВЭС с ГЦК решеткой являются новым классом металлических сплавов, который в последнее время привлекает внимание исследователей из-за уникальных свойств: высокой скорости
деформационного упрочнения, хорошей пластичности и вязкого разрушения, особенно в области криогенных температур [3 - 5], что делает их конкурентно способными с хорошо известными аустенитными нержавеющими сталями (АНС), легированными азотом или углеродом. Однако, ГЦК ВЭС оказываются только близкими к высокопрочным материалам при T < 296 К, так как o0.i ~ G/140 - G/200 (где о0.1 - предел текучести, G - модуль сдвига сплава) и являются низкопрочными (о0Л 296 К из-за сильной температурной зависимости о0.1(Т) [4, 5], что затрудняет их практическое применение. К высокопрочным сплавам, как известно, относят сплавы с пределом текучести о0Л близким к величине G/100 [3]. Высокий уровень о0Л в этих сплавах повышают различными способами, например, за счет уменьшения размера зерна, твердорастворного упрочнения атомами внедрения (азота и углерода), легирования атомами замещения большего атомного радиуса и дисперсионного твердения [3 - 8].
ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4с ГЦК решеткой является одним из перспективных сплавов, в котором можно получить высокий уровень напряжений при температурах выше комнатной [6, 7]. Во-первых, легирование атомами замещения Ti и Al системы CoCrFeNi приводит к твердорастворному упрочнению из-за большего атомного радиуса, чем у других атомов, входящих в состав ВЭС [6]. Во-вторых, легирование атомами Ti и Al способствует выделению частиц у'-фазы в температурном интервале 923 - 1123 К, которые в результате замедленной диффузии в данном температурном интервале слабо увеличиваются в размере и сохраняют когерентное сопряжение с исходной матрицей [7]. Это может приводить не только к росту о0Л при температурах выше комнатной, но и обеспечивать их слабую температурную зависимость с увеличением температуры испытания.
В-третьих, меньшая концентрация атомов Al в ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4, чем в другом ВЭС (CoCrFeNi)93Al7с величиной энергии дефекта упаковки (ЭДУ) 0.051 Дж/м2 [5, 9], способствует понижению величины ЭДУ и, тем самым, повышает его склонность к развитию деформации двойникованием после меньшей степени деформации скольжением, чем в сплаве (CoCrFeNi)93Al7 [5].
До сих пор экспериментальные работы были выполнены преимущественно на поликристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4, где было показано, что при выделении когерентных частиц у'-фазы размером 22 - 25 нм при старении в температурном интервале 1023 - 1073 К достигаются максимальные значения нанотвердости 1.75 - 2.5 ГПа и напряжения на пределе текучести выше 1 ГПа с сохранением пластичности до 17 % [6, 7]. Однако, систематические исследования механического поведения монокристаллов этого сплава в литературе отсутствуют.
В настоящей работе впервые на монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4представлены систематические исследования критических скалывающих напряжений при деформации растяжением и сжатием в широком температурном интервале от 77 до 973 К, пластической деформации при растяжении и влияния на механическое поведение монокристаллов этого ВЭС наноразмерных частиц у'-фазы.
Исследование свойств ВЭС на монокристаллах позволяет за счет выбора ориентации установить влияние механизмов деформации (скольжение / двойникование) на особенности механического поведения, а также исследовать механические свойства ВЭС сплавов в отсутствии границ зерен.
Целью магистерской диссертации является исследование механизмов дислокационного, дисперсионного и деформационного упрочнения на монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением и сжатием.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследовать температурную, ориентационную зависимость и асимметрию критических скалывающих напряжений ткр при деформации растяжением и сжатием в широком температурном интервале Т = 77 - 973 К при растяжении и Т = 203 - 973 К при сжатии в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4;
2. Исследовать стадийность о(е)-кривых, пластичность и коэффициент деформационного упрочнения и напряжения перед разрушением в закаленных монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением и сжатием;
3. Методами оптической металлографии и электронной микроскопии исследовать механизм деформации - скольжение и двойникование в монокристаллах (FeCoNiCr)94Ti2Al4 при деформации растяжением;
4. Исследовать влияние частиц второй фазы на ориентационную зависимость о(е)-кривых течения, механизм деформации (скольжения/двойникования), коэффициент деформационного упрочнения и пластичность при деформации растяжением в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4;
5. Получить высокопрочное состояние на пределе текучести за счет комбинированного упрочнения двойниками и наноразмерными частицами в широком температурном интервале от 77 до 973 К в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением.
Научная новизна работы. На монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4 при деформации растяжением впервые:
- Установлено, что температурная зависимость критических скалывающих напряжений ткр(Т) при деформации растяжением и сжатием имеет вид, характерный для ГЦК кристаллов при деформации скольжением. В закаленных и состаренных [001]-, [111]- и [144]-монокристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 критические скалывающие напряжения в температурном интервале от 77 до 973 К не зависят от ориентации кристалла при одном способе деформации растяжении или сжатии, а в кристаллах одной ориентации не зависят от способа деформации растяжения/сжатия и закон Боаса-Шмида выполняется.
- Установлено, что старение монокристаллов ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 при 923 К в течение 4 часов приводит к выделению упорядоченных по типу L12частиц у'-фазы размером 3 - 5 нм, которые повышают критические скалывающие напряжения на 25 МПа по сравнению с закаленными кристаллами в температурном интервале от 77 до 973 К.
- Показано, что вид о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения 0П на линейной стадии и пластичность в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4зависят от ориентации кристалла, температуры испытания и термической обработки, что определяется числом действующих систем скольжения и двойникования.
- Установлено, что в [144]-кристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 высокопрочное состояние при растяжении с напряжением на пределе текучести равным G/100 - G/150 в температурном интервале 77 - 973 К достигается за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов. В высокопрочных кристаллах пластичность составляет 10 - 15 % и разрушение сохраняется преимущественно вязким.
Научно-практическая значимость работы. Обнаруженные в кристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4 закономерности влияния ориентации кристалла, числа действующих систем скольжения и двойникования, частиц второй фазы на уровень критических скалывающих напряжений ткр, вид о(е)- кривых течения, величину коэффициента деформационного упрочнения 0П на стадии линейного упрочнения, уровень напряжений перед разрушением omax, пластичность и дислокационную структуру могут быть использованы для создания текстурированных поликристаллов ВЭС с заданным набором механических свойств. Полученный комбинированный способ упрочнения двойниками и наноразмерными частицами у'-фазы может быть использован как способ получения высокой прочности на пределе текучести в широком температурном интервале от 77 до 973 К в текстурированных поликристаллах ВЭС.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Экспериментально установленное выполнение закона Боаса- Шмида о независимости критических скалывающих напряжений от ориентации кристалла и способа деформации (растяжения и сжатия) в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4в однофазном состоянии после закалки и с наноразмерными частицами у'-фазы с размером 3 - 5 нм в широком температурном интервале от 77 до 973 К.
2. Экспериментально установленные закономерности влияния ориентации кристалла, температуры испытания и наноразмерных частиц у'- фазы на стадийность о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения 0ц = do/de на стадии линейного упрочнения и пластичность в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением.
3. Экспериментально установленный способ достижения высокопрочного состояния на пределе текучести (G/100 - G/150) в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением в температурном интервале 77 - 973 К за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов.
Апробация работы. Материалы магистерской диссертации были представлены на Международных конференциях: XVII Российская научная студенческая конференция «Физика твердого тела» (г. Томск, 18 мая 2020 г.), Международная конференция «Актуальные проблемы прочности» (г. Витебск, 25 - 29 мая 2020 г.), Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии», посвященной 90-летию со дня рождения основателя и первого директора ИФПМ СО РАН академика Виктора Евгеньевича Панина (г. Томск, 5 - 9 октября 2020 г.), Международная конференция и школа молодых ученых «Получение, структура и свойства высокоэнтропийных материалов» (г. Белгород, 14 - 16 октября 2020 г.), XIV Международная конференция «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 09 - 13 ноября 2020 г.).
Публикации. По материалам магистерской диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в базу Scopus, 5 тезисов в сборниках трудов и материалов международных и российских научных конференций.
ВЭС по своим механическим свойствам относятся больше к классу конструкционных материалов с отличным сочетанием прочности и пластичности, высокой вязкостью разрушения, стойкостью к коррозии и водородному охрупчиванию [2]. Они также обладают хорошей устойчивостью к радиационным повреждениям, поэтому считаются потенциальными материалами для применения в современных реакторах. Огнеупорные ВЭС являются перспективными кандидатами для высокотемпературных применений, например, для авиационных двигателей, благодаря их термической стабильности при повышенных температурах. Сверхпроводимость, которая была обнаружена в ВЭС TaNbHfZrTi, расширяет возможные области применения данных сплавов, выходя за рамки конструкционных материалов.
ВЭС с гранецентрированной кубической (ГЦК) решеткой проявляют исключительные механические свойства при криогенных температурах, благодаря активации двойникования в дополнение к дислокационному скольжению. Сосуществование множественных путей деформации ставит важный вопрос о том, как отдельные механизмы деформации конкурируют или взаимодействуют друг с другом во время пластической деформации. Количественный анализ показал, что взаимодействие этих различных механизмов деформации (скольжения и двойникования) друг с другом приводит к экстремальному упрочнению ГЦК ВЭС [3].
Актуальность работы. ВЭС с ГЦК решеткой являются новым классом металлических сплавов, который в последнее время привлекает внимание исследователей из-за уникальных свойств: высокой скорости
деформационного упрочнения, хорошей пластичности и вязкого разрушения, особенно в области криогенных температур [3 - 5], что делает их конкурентно способными с хорошо известными аустенитными нержавеющими сталями (АНС), легированными азотом или углеродом. Однако, ГЦК ВЭС оказываются только близкими к высокопрочным материалам при T < 296 К, так как o0.i ~ G/140 - G/200 (где о0.1 - предел текучести, G - модуль сдвига сплава) и являются низкопрочными (о0Л
ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4с ГЦК решеткой является одним из перспективных сплавов, в котором можно получить высокий уровень напряжений при температурах выше комнатной [6, 7]. Во-первых, легирование атомами замещения Ti и Al системы CoCrFeNi приводит к твердорастворному упрочнению из-за большего атомного радиуса, чем у других атомов, входящих в состав ВЭС [6]. Во-вторых, легирование атомами Ti и Al способствует выделению частиц у'-фазы в температурном интервале 923 - 1123 К, которые в результате замедленной диффузии в данном температурном интервале слабо увеличиваются в размере и сохраняют когерентное сопряжение с исходной матрицей [7]. Это может приводить не только к росту о0Л при температурах выше комнатной, но и обеспечивать их слабую температурную зависимость с увеличением температуры испытания.
В-третьих, меньшая концентрация атомов Al в ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4, чем в другом ВЭС (CoCrFeNi)93Al7с величиной энергии дефекта упаковки (ЭДУ) 0.051 Дж/м2 [5, 9], способствует понижению величины ЭДУ и, тем самым, повышает его склонность к развитию деформации двойникованием после меньшей степени деформации скольжением, чем в сплаве (CoCrFeNi)93Al7 [5].
До сих пор экспериментальные работы были выполнены преимущественно на поликристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Ti2Al4, где было показано, что при выделении когерентных частиц у'-фазы размером 22 - 25 нм при старении в температурном интервале 1023 - 1073 К достигаются максимальные значения нанотвердости 1.75 - 2.5 ГПа и напряжения на пределе текучести выше 1 ГПа с сохранением пластичности до 17 % [6, 7]. Однако, систематические исследования механического поведения монокристаллов этого сплава в литературе отсутствуют.
В настоящей работе впервые на монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4представлены систематические исследования критических скалывающих напряжений при деформации растяжением и сжатием в широком температурном интервале от 77 до 973 К, пластической деформации при растяжении и влияния на механическое поведение монокристаллов этого ВЭС наноразмерных частиц у'-фазы.
Исследование свойств ВЭС на монокристаллах позволяет за счет выбора ориентации установить влияние механизмов деформации (скольжение / двойникование) на особенности механического поведения, а также исследовать механические свойства ВЭС сплавов в отсутствии границ зерен.
Целью магистерской диссертации является исследование механизмов дислокационного, дисперсионного и деформационного упрочнения на монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением и сжатием.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Исследовать температурную, ориентационную зависимость и асимметрию критических скалывающих напряжений ткр при деформации растяжением и сжатием в широком температурном интервале Т = 77 - 973 К при растяжении и Т = 203 - 973 К при сжатии в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4;
2. Исследовать стадийность о(е)-кривых, пластичность и коэффициент деформационного упрочнения и напряжения перед разрушением в закаленных монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением и сжатием;
3. Методами оптической металлографии и электронной микроскопии исследовать механизм деформации - скольжение и двойникование в монокристаллах (FeCoNiCr)94Ti2Al4 при деформации растяжением;
4. Исследовать влияние частиц второй фазы на ориентационную зависимость о(е)-кривых течения, механизм деформации (скольжения/двойникования), коэффициент деформационного упрочнения и пластичность при деформации растяжением в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4;
5. Получить высокопрочное состояние на пределе текучести за счет комбинированного упрочнения двойниками и наноразмерными частицами в широком температурном интервале от 77 до 973 К в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением.
Научная новизна работы. На монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4 при деформации растяжением впервые:
- Установлено, что температурная зависимость критических скалывающих напряжений ткр(Т) при деформации растяжением и сжатием имеет вид, характерный для ГЦК кристаллов при деформации скольжением. В закаленных и состаренных [001]-, [111]- и [144]-монокристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 критические скалывающие напряжения в температурном интервале от 77 до 973 К не зависят от ориентации кристалла при одном способе деформации растяжении или сжатии, а в кристаллах одной ориентации не зависят от способа деформации растяжения/сжатия и закон Боаса-Шмида выполняется.
- Установлено, что старение монокристаллов ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 при 923 К в течение 4 часов приводит к выделению упорядоченных по типу L12частиц у'-фазы размером 3 - 5 нм, которые повышают критические скалывающие напряжения на 25 МПа по сравнению с закаленными кристаллами в температурном интервале от 77 до 973 К.
- Показано, что вид о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения 0П на линейной стадии и пластичность в монокристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4зависят от ориентации кристалла, температуры испытания и термической обработки, что определяется числом действующих систем скольжения и двойникования.
- Установлено, что в [144]-кристаллах ВЭС (CoCrFeNi)94Al4Ti2 высокопрочное состояние при растяжении с напряжением на пределе текучести равным G/100 - G/150 в температурном интервале 77 - 973 К достигается за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов. В высокопрочных кристаллах пластичность составляет 10 - 15 % и разрушение сохраняется преимущественно вязким.
Научно-практическая значимость работы. Обнаруженные в кристаллах ВЭС (FeCoNiCr)94Ti2Al4 закономерности влияния ориентации кристалла, числа действующих систем скольжения и двойникования, частиц второй фазы на уровень критических скалывающих напряжений ткр, вид о(е)- кривых течения, величину коэффициента деформационного упрочнения 0П на стадии линейного упрочнения, уровень напряжений перед разрушением omax, пластичность и дислокационную структуру могут быть использованы для создания текстурированных поликристаллов ВЭС с заданным набором механических свойств. Полученный комбинированный способ упрочнения двойниками и наноразмерными частицами у'-фазы может быть использован как способ получения высокой прочности на пределе текучести в широком температурном интервале от 77 до 973 К в текстурированных поликристаллах ВЭС.
На защиту выносятся следующие положения:
1. Экспериментально установленное выполнение закона Боаса- Шмида о независимости критических скалывающих напряжений от ориентации кристалла и способа деформации (растяжения и сжатия) в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4в однофазном состоянии после закалки и с наноразмерными частицами у'-фазы с размером 3 - 5 нм в широком температурном интервале от 77 до 973 К.
2. Экспериментально установленные закономерности влияния ориентации кристалла, температуры испытания и наноразмерных частиц у'- фазы на стадийность о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения 0ц = do/de на стадии линейного упрочнения и пластичность в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением.
3. Экспериментально установленный способ достижения высокопрочного состояния на пределе текучести (G/100 - G/150) в монокристаллах ГЦК высокоэнтропийного сплава (FeCoNiCr)94Ti2Al4при деформации растяжением в температурном интервале 77 - 973 К за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов.
Апробация работы. Материалы магистерской диссертации были представлены на Международных конференциях: XVII Российская научная студенческая конференция «Физика твердого тела» (г. Томск, 18 мая 2020 г.), Международная конференция «Актуальные проблемы прочности» (г. Витебск, 25 - 29 мая 2020 г.), Международная конференция «Физическая мезомеханика. Материалы с многоуровневой иерархически организованной структурой и интеллектуальные производственные технологии», посвященной 90-летию со дня рождения основателя и первого директора ИФПМ СО РАН академика Виктора Евгеньевича Панина (г. Томск, 5 - 9 октября 2020 г.), Международная конференция и школа молодых ученых «Получение, структура и свойства высокоэнтропийных материалов» (г. Белгород, 14 - 16 октября 2020 г.), XIV Международная конференция «Механика, ресурс и диагностика материалов и конструкций» (г. Екатеринбург, 09 - 13 ноября 2020 г.).
Публикации. По материалам магистерской диссертации опубликовано 7 работ, в том числе 2 статьи в журналах, входящих в базу Scopus, 5 тезисов в сборниках трудов и материалов международных и российских научных конференций.
Экспериментальные исследования на монокристаллах высокоэнтропийного сплава (FeNiCoCr)94Al4Ti2 при деформации растяжением и сжатием позволяют сделать следующие выводы:
1. Старение монокристаллов высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2при 923 К в течение 4 часов приводит к выделению упорядоченных по типу L12частиц у'-фазы размером 3 - 5 нм, которые повышают критические скалывающие напряжения на 25 МПа относительно закаленных кристаллов в температурном интервале от 77 до 973 К.
2. В закаленных и состаренных [144]- и [001]-монокристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2критические скалывающие напряжения не зависят от ориентации кристалла при одном способе деформации растяжении или сжатии, а в кристаллах одной ориентации не зависят от способа деформации растяжения/сжатия и закон Боаса - Шмида выполняется.
3. Исследования дислокационной структуры [144]-, [111]- и [001]- кристаллов высокоэнтропийного сплава (FeNiCoCr)94Al4Ti2показывают, что при деформации растяжением и сжатием развивается планарная дислокационная структура с плоскими скоплениями дислокаций.
4. Стадийность о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения и пластичность проявляют зависимость от ориентации кристалла и способа деформации, которая определяется зависимостью от ориентации и способа деформации локализации пластического течения, наличия дефекта упаковки и двойникования. Двойникование в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Ti2Al4 при сжатии развивается при 296 К при 20 % и приводит к сильному росту коэффициента деформационного упрочнения 0 = do/de. При отсутствии двойникования 0 = do/de меньше.
5. В [144]-кристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2 высокопрочное состояние при растяжении с напряжением на пределе текучести равным G/100 - G/150 в температурном интервале 77 - 973 К достигается за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов. В высокопрочных кристаллах пластичность составляет 10 - 15 % и разрушение сохраняется преимущественно вязкое.
1. Старение монокристаллов высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2при 923 К в течение 4 часов приводит к выделению упорядоченных по типу L12частиц у'-фазы размером 3 - 5 нм, которые повышают критические скалывающие напряжения на 25 МПа относительно закаленных кристаллов в температурном интервале от 77 до 973 К.
2. В закаленных и состаренных [144]- и [001]-монокристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2критические скалывающие напряжения не зависят от ориентации кристалла при одном способе деформации растяжении или сжатии, а в кристаллах одной ориентации не зависят от способа деформации растяжения/сжатия и закон Боаса - Шмида выполняется.
3. Исследования дислокационной структуры [144]-, [111]- и [001]- кристаллов высокоэнтропийного сплава (FeNiCoCr)94Al4Ti2показывают, что при деформации растяжением и сжатием развивается планарная дислокационная структура с плоскими скоплениями дислокаций.
4. Стадийность о(е)-кривых течения, коэффициент деформационного упрочнения и пластичность проявляют зависимость от ориентации кристалла и способа деформации, которая определяется зависимостью от ориентации и способа деформации локализации пластического течения, наличия дефекта упаковки и двойникования. Двойникование в [001]-кристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Ti2Al4 при сжатии развивается при 296 К при 20 % и приводит к сильному росту коэффициента деформационного упрочнения 0 = do/de. При отсутствии двойникования 0 = do/de меньше.
5. В [144]-кристаллах высокоэнтропийного сплава (CoCrFeNi)94Al4Ti2 высокопрочное состояние при растяжении с напряжением на пределе текучести равным G/100 - G/150 в температурном интервале 77 - 973 К достигается за счет комбинированного упрочнения двойниками, введенными при низкотемпературной деформации 50 % при 77 К, и частицами у'-фазы размером 3 - 5 нм при последующем старении деформированных кристаллов. В высокопрочных кристаллах пластичность составляет 10 - 15 % и разрушение сохраняется преимущественно вязкое.



