Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 9/2021

09.06.2021 | Original Research Article

Distinct Recrystallization Kinetics in Ni–Co–Cr–Fe-Based Single-Phase High-Entropy Alloys

verfasst von: Zhongsheng Yang, Feng He, Qingfeng Wu, Kaiwei Zhang, Dingcong Cui, Bojing Guo, Bin Han, Junjie Li, Jincheng Wang, Zhijun Wang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 9/2021

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Recrystallization has been a major method to induce heterogeneous grain structure for improving the strength–ductility combination of single-phase high-entropy alloys (HEAs). However, the recrystallization kinetics, which are the guideline for controlling the recrystallization behavior, of single-phase HEAs are relatively less explored. Here, we uncover the recrystallization behaviors of typical single-phase NiCoCrFe and Ni2CoCrFe HEAs. Our results showed that the two investigated HEAs exhibit almost similar recrystallization activation energy around 230 kJ·mol−1, but distinctively different recrystallization kinetics. This abnormal difference is attributed to the deformation twins of NiCoCrFe. These findings indicate that, except for textbook factors, deformation twinning significantly enhances the recrystallization behavior of HEAs.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Anhänge
Nur mit Berechtigung zugänglich
Literatur
1.
Zurück zum Zitat S. Wei, S.J. Kim, J. Kang, Y. Zhang, Y. Zhang, T. Furuhara, E.S. Park, and C.C. Tasan: Nat. Mater., 2020, vol. 19, pp. 1175–81.CrossRef S. Wei, S.J. Kim, J. Kang, Y. Zhang, Y. Zhang, T. Furuhara, E.S. Park, and C.C. Tasan: Nat. Mater., 2020, vol. 19, pp. 1175–81.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat E.P. George, W.A. Curtin, and C.C. Tasan: Acta Mater., 2019, vol. 188, pp. 435–74.CrossRef E.P. George, W.A. Curtin, and C.C. Tasan: Acta Mater., 2019, vol. 188, pp. 435–74.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat X. Wu, M. Yang, F. Yuan, G. Wu, Y. Wei, X. Huang, and Y. Zhu: Proc. Natl Acad. Sci. USA., 2015, vol. 112, pp. 14501–5.CrossRef X. Wu, M. Yang, F. Yuan, G. Wu, Y. Wei, X. Huang, and Y. Zhu: Proc. Natl Acad. Sci. USA., 2015, vol. 112, pp. 14501–5.CrossRef
4.
5.
Zurück zum Zitat Y. Zhu, K. Ameyama, P.M. Anderson, I.J. Beyerlein, H. Gao, H.S. Kim, E. Lavernia, S. Mathaudhu, H. Mughrabi, R.O. Ritchie, N. Tsuji, X. Zhang, and X. Wu: Mater. Res. Lett., 2021, vol. 9, pp. 1–31.CrossRef Y. Zhu, K. Ameyama, P.M. Anderson, I.J. Beyerlein, H. Gao, H.S. Kim, E. Lavernia, S. Mathaudhu, H. Mughrabi, R.O. Ritchie, N. Tsuji, X. Zhang, and X. Wu: Mater. Res. Lett., 2021, vol. 9, pp. 1–31.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat J.W. Yeh, S.K. Chen, S.J. Lin, J.Y. Gan, T.S. Chin, T.T. Shun, C.H. Tsau, and S.Y. Chang: Adv. Eng. Mater., 2004, vol. 6, pp. 299–303.CrossRef J.W. Yeh, S.K. Chen, S.J. Lin, J.Y. Gan, T.S. Chin, T.T. Shun, C.H. Tsau, and S.Y. Chang: Adv. Eng. Mater., 2004, vol. 6, pp. 299–303.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat Z. Li, S. Zhao, R.O. Ritchie, and M.A. Meyers: Prog. Mater. Sci., 2019, vol. 102, pp. 296–345.CrossRef Z. Li, S. Zhao, R.O. Ritchie, and M.A. Meyers: Prog. Mater. Sci., 2019, vol. 102, pp. 296–345.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat X.H. Du, W.P. Li, H.T. Chang, T. Yang, G.S. Duan, B.L. Wu, J.C. Huang, F.R. Chen, C.T. Liu, W.S. Chuang, Y. Lu, M.L. Sui, and E.W. Huang: Nat. Commun., 2020, vol. 11, pp. 1–7.CrossRef X.H. Du, W.P. Li, H.T. Chang, T. Yang, G.S. Duan, B.L. Wu, J.C. Huang, F.R. Chen, C.T. Liu, W.S. Chuang, Y. Lu, M.L. Sui, and E.W. Huang: Nat. Commun., 2020, vol. 11, pp. 1–7.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat C.E. Slone, J. Miao, E.P. George, and M.J. Mills: Acta Mater., 2019, vol. 165, pp. 496–507.CrossRef C.E. Slone, J. Miao, E.P. George, and M.J. Mills: Acta Mater., 2019, vol. 165, pp. 496–507.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat M. Yang, D. Yan, F. Yuan, P. Jiang, E. Ma, and X. Wu: Proc. Natl Acad. Sci. USA., 2018, vol. 115, pp. 7224–9.CrossRef M. Yang, D. Yan, F. Yuan, P. Jiang, E. Ma, and X. Wu: Proc. Natl Acad. Sci. USA., 2018, vol. 115, pp. 7224–9.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat P. Shi, W. Ren, T. Zheng, Z. Ren, X. Hou, J. Peng, P. Hu, Y. Gao, Y. Zhong, and P.K. Liaw: Nat. Commun., 2019, vol. 10, pp. 1–8.CrossRef P. Shi, W. Ren, T. Zheng, Z. Ren, X. Hou, J. Peng, P. Hu, Y. Gao, Y. Zhong, and P.K. Liaw: Nat. Commun., 2019, vol. 10, pp. 1–8.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat Y. Lu, Y. Dong, H. Jiang, Z. Wang, Z. Cao, S. Guo, T. Wang, T. Li, and P.K. Liaw: Scripta Mater., 2020, vol. 187, pp. 202–9.CrossRef Y. Lu, Y. Dong, H. Jiang, Z. Wang, Z. Cao, S. Guo, T. Wang, T. Li, and P.K. Liaw: Scripta Mater., 2020, vol. 187, pp. 202–9.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Q. Wu, Z. Wang, X. Hu, T. Zheng, Z. Yang, F. He, J. Li, and J. Wang: Acta Mater., 2020, vol. 182, pp. 278–86.CrossRef Q. Wu, Z. Wang, X. Hu, T. Zheng, Z. Yang, F. He, J. Li, and J. Wang: Acta Mater., 2020, vol. 182, pp. 278–86.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat Y.L. Zhao, T. Yang, Y. Tong, J. Wang, J.H. Luan, Z.B. Jiao, D. Chen, Y. Yang, A. Hu, C.T. Liu, and J.J. Kai: Acta Mater., 2017, vol. 138, pp. 72–82.CrossRef Y.L. Zhao, T. Yang, Y. Tong, J. Wang, J.H. Luan, Z.B. Jiao, D. Chen, Y. Yang, A. Hu, C.T. Liu, and J.J. Kai: Acta Mater., 2017, vol. 138, pp. 72–82.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat F. He, D. Chen, B. Han, Q. Wu, Z. Wang, S. Wei, D. Wei, J. Wang, and C.T. Liu: and. J. Jung Kai: Acta Mater., 2019, vol. 167, pp. 275–86.CrossRef F. He, D. Chen, B. Han, Q. Wu, Z. Wang, S. Wei, D. Wei, J. Wang, and C.T. Liu: and. J. Jung Kai: Acta Mater., 2019, vol. 167, pp. 275–86.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat P. Sathiyamoorthi and H. Seop Kim: Prog. Mater. Sci., 2020, vol. 115, pp. 100709–84. P. Sathiyamoorthi and H. Seop Kim: Prog. Mater. Sci., 2020, vol. 115, pp. 100709–84.
18.
Zurück zum Zitat J.W. Bae, J. Moon, M.J. Jang, D. Yim, D. Kim, S. Lee, and H.S. Kim: Mater. Sci. Eng. A., 2017, vol. 703, pp. 324–30.CrossRef J.W. Bae, J. Moon, M.J. Jang, D. Yim, D. Kim, S. Lee, and H.S. Kim: Mater. Sci. Eng. A., 2017, vol. 703, pp. 324–30.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Z. Fu, B.E. Macdonald, Z. Li, Z. Jiang, W. Chen, Y. Zhou, and E.J. Lavernia: Mater. Res. Lett., 2018, vol. 6, pp. 634–40.CrossRef Z. Fu, B.E. Macdonald, Z. Li, Z. Jiang, W. Chen, Y. Zhou, and E.J. Lavernia: Mater. Res. Lett., 2018, vol. 6, pp. 634–40.CrossRef
20.
22.
Zurück zum Zitat A. Rollett, F. Humphreys, G.S. Rohrer, and M. Hatherly: Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 3rd ed. Elsevier, Amsterdam, 2004. A. Rollett, F. Humphreys, G.S. Rohrer, and M. Hatherly: Recrystallization and Related Annealing Phenomena. 3rd ed. Elsevier, Amsterdam, 2004.
23.
Zurück zum Zitat S.W. Wu, G. Wang, Y.D. Jia, J. Yi, Q.J. Zhai, C.T. Liu, B.A. Sun, H.J. Chu, J. Shen, P.K. Liaw, and T.Y. Zhang: Acta Mater., 2019, vol. 165, pp. 444–58.CrossRef S.W. Wu, G. Wang, Y.D. Jia, J. Yi, Q.J. Zhai, C.T. Liu, B.A. Sun, H.J. Chu, J. Shen, P.K. Liaw, and T.Y. Zhang: Acta Mater., 2019, vol. 165, pp. 444–58.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat J. Kang, N. Park, J.K. Kim, and J.H. Park: Mater. Sci. Eng. A., 2021, vol. 814, 141249.CrossRef J. Kang, N. Park, J.K. Kim, and J.H. Park: Mater. Sci. Eng. A., 2021, vol. 814, 141249.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat M. Annasamy, N. Haghdadi, A. Taylor, P. Hodgson, and D. Fabijanic: Mater. Sci. Eng. A., 2019, vol. 754, pp. 282–94.CrossRef M. Annasamy, N. Haghdadi, A. Taylor, P. Hodgson, and D. Fabijanic: Mater. Sci. Eng. A., 2019, vol. 754, pp. 282–94.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat M. Annasamy, N. Haghdadi, A. Taylor, P. Hodgson, and D. Fabijanic: Mater. Sci. Eng. A., 2019, vol. 745, pp. 90–106.CrossRef M. Annasamy, N. Haghdadi, A. Taylor, P. Hodgson, and D. Fabijanic: Mater. Sci. Eng. A., 2019, vol. 745, pp. 90–106.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat X. Liang, Q. Wu, H. Li, R.X. Wang, L. Kang, B. Liu, and L. Wang: J. Alloys Compd., 2021, vol. 862, 158602.CrossRef X. Liang, Q. Wu, H. Li, R.X. Wang, L. Kang, B. Liu, and L. Wang: J. Alloys Compd., 2021, vol. 862, 158602.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat M. Vaidya, K.G. Pradeep, B.S. Murty, G. Wilde, and S.V. Divinski: Acta Mater., 2018, vol. 146, pp. 211–24.CrossRef M. Vaidya, K.G. Pradeep, B.S. Murty, G. Wilde, and S.V. Divinski: Acta Mater., 2018, vol. 146, pp. 211–24.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat M. Vaidya, K.G. Pradeep, B.S. Murty, G. Wilde, and S.V. Divinski: Sci. Rep., 2017, vol. 7, pp. 1–11.CrossRef M. Vaidya, K.G. Pradeep, B.S. Murty, G. Wilde, and S.V. Divinski: Sci. Rep., 2017, vol. 7, pp. 1–11.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat K.Y. Tsai, M.H. Tsai, and J.W. Yeh: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 4887–97.CrossRef K.Y. Tsai, M.H. Tsai, and J.W. Yeh: Acta Mater., 2013, vol. 61, pp. 4887–97.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M.H. Mohammad Ebrahimi, A. Zarei-Hanzaki, H.R. Abedi, S.M. Vakili, and C.K. Soundararajan: J. Alloys Compd., 2019, vol. 806, pp. 1550–63.CrossRef M.H. Mohammad Ebrahimi, A. Zarei-Hanzaki, H.R. Abedi, S.M. Vakili, and C.K. Soundararajan: J. Alloys Compd., 2019, vol. 806, pp. 1550–63.CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Z. Wu, H. Bei, F. Otto, G.M. Pharr, and E.P. George: Intermetallics., 2014, vol. 46, pp. 131–40.CrossRef Z. Wu, H. Bei, F. Otto, G.M. Pharr, and E.P. George: Intermetallics., 2014, vol. 46, pp. 131–40.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat S.F. Liu, Y. Wu, H.T. Wang, J.Y. He, J.B. Liu, C.X. Chen, X.J. Liu, H. Wang, and Z.P. Lu: Intermetallics., 2018, vol. 93, pp. 269–73.CrossRef S.F. Liu, Y. Wu, H.T. Wang, J.Y. He, J.B. Liu, C.X. Chen, X.J. Liu, H. Wang, and Z.P. Lu: Intermetallics., 2018, vol. 93, pp. 269–73.CrossRef
34.
Zurück zum Zitat A.J. Zaddach, C. Niu, C.C. Koch, and D.L. Irving: JOM., 2013, vol. 65, pp. 1780–9.CrossRef A.J. Zaddach, C. Niu, C.C. Koch, and D.L. Irving: JOM., 2013, vol. 65, pp. 1780–9.CrossRef
35.
Zurück zum Zitat F. He, Z. Wang, B. Han, Q. Wu, D. Chen, J. Li, J. Wang, C.T. Liu, and J.J. Kai: J. Alloys Compd., 2018, vol. 769, pp. 490–502.CrossRef F. He, Z. Wang, B. Han, Q. Wu, D. Chen, J. Li, J. Wang, C.T. Liu, and J.J. Kai: J. Alloys Compd., 2018, vol. 769, pp. 490–502.CrossRef
37.
Zurück zum Zitat Y. Liu, Y. Cao, Q. Mao, H. Zhou, Y. Zhao, W. Jiang, Y. Liu, J.T. Wang, Z. You, and Y. Zhu: Acta Mater., 2020, vol. 189, pp. 129–44.CrossRef Y. Liu, Y. Cao, Q. Mao, H. Zhou, Y. Zhao, W. Jiang, Y. Liu, J.T. Wang, Z. You, and Y. Zhu: Acta Mater., 2020, vol. 189, pp. 129–44.CrossRef
38.
Zurück zum Zitat E.E.D.S. Asgari and R.D.D.S.R. Kalidindi: Metall. Mater. Trans. A., 1997, vol. 28, pp. 1781–2.CrossRef E.E.D.S. Asgari and R.D.D.S.R. Kalidindi: Metall. Mater. Trans. A., 1997, vol. 28, pp. 1781–2.CrossRef
39.
Zurück zum Zitat D. Guan, W.M. Rainforth, L. Ma, B. Wynne, and J. Gao: Acta Mater., 2017, vol. 126, pp. 132–44.CrossRef D. Guan, W.M. Rainforth, L. Ma, B. Wynne, and J. Gao: Acta Mater., 2017, vol. 126, pp. 132–44.CrossRef
40.
41.
Zurück zum Zitat X. Li, P. Yang, L.N. Wang, L. Meng, and F. Cui: Mater. Sci. Eng. A., 2009, vol. 517, pp. 160–9.CrossRef X. Li, P. Yang, L.N. Wang, L. Meng, and F. Cui: Mater. Sci. Eng. A., 2009, vol. 517, pp. 160–9.CrossRef
42.
Zurück zum Zitat J.E. Bailey and P.B. Hirsch: Philos. Mag. A., 1960, vol. 5, pp. 485–97.CrossRef J.E. Bailey and P.B. Hirsch: Philos. Mag. A., 1960, vol. 5, pp. 485–97.CrossRef
43.
Zurück zum Zitat J.W. Won, T. Lee, S.G. Hong, Y. Lee, J.H. Lee, and C.S. Lee: Met. Mater. Int., 2016, vol. 22, pp. 1041–8.CrossRef J.W. Won, T. Lee, S.G. Hong, Y. Lee, J.H. Lee, and C.S. Lee: Met. Mater. Int., 2016, vol. 22, pp. 1041–8.CrossRef
44.
Zurück zum Zitat Y. Lü, D.A. Molodov, and G. Gottstein: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 3229–43.CrossRef Y. Lü, D.A. Molodov, and G. Gottstein: Acta Mater., 2011, vol. 59, pp. 3229–43.CrossRef
45.
Zurück zum Zitat M. Oyarzábal, A. Martínez-de-Guerenu, and I. Gutiérrez: Mater. Sci. Eng. A., 2008, vol. 485, pp. 200–9.CrossRef M. Oyarzábal, A. Martínez-de-Guerenu, and I. Gutiérrez: Mater. Sci. Eng. A., 2008, vol. 485, pp. 200–9.CrossRef
Metadaten
Titel
Distinct Recrystallization Kinetics in Ni–Co–Cr–Fe-Based Single-Phase High-Entropy Alloys
verfasst von
Zhongsheng Yang
Feng He
Qingfeng Wu
Kaiwei Zhang
Dingcong Cui
Bojing Guo
Bin Han
Junjie Li
Jincheng Wang
Zhijun Wang
Publikationsdatum
09.06.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 9/2021
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-021-06341-2

Weitere Artikel der Ausgabe 9/2021

Metallurgical and Materials Transactions A 9/2021 Zur Ausgabe

Topical Collection: Innovations in High Entropy Alloys and Bulk Metallic Glasses

Preface to Innovations in High-Entropy Alloys and Bulk Metallic Glasses in Honor of Peter K. Liaw

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.