Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 10/2020

04.08.2020 | Topical Collection: Innovations in High Entropy Alloys and Bulk Metallic Glasses

Element Effects of Mn and Ge on the Tuning of Mechanical Properties of High-Entropy Alloys

verfasst von: Tu-Ngoc Lam, Che-Wei Tsai, Bo-Kai Chen, Bo-Hong Lai, Hung-Chih Liu, Takuro Kawasaki, Stefanus Harjo, Bi-Hsuan Lin, E-Wen Huang

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 10/2020

Einloggen

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

search-config
loading …

Abstract

Substitution of Ge for Mn increases the elastic moduli of different {h k l} orientations of the CoCrFeMnNi-based high-entropy alloy. Our findings indicate that tuning minor element compositions may result in improved strength–ductility combination. The underlying deformation mechanisms of CoCrFeNiGe0.3 were examined by in situ neutron diffraction and analysis of the associated diffraction profiles during tensile deformation. The strain-hardening response of CoCrFeNiGe0.3 exhibited a dominant mechanism of mechanical twinning at moderate and large strains at room temperature. The evolution of the bulk work hardening rate was consistent with the convolutional multiple whole profile fitting results, which exhibited a continuous increase in twin formation probability. The microstructural development was also investigated by transmission electron microscopy, which revealed the formation of huge amounts of deformation twins in CoCrFeNiGe0.3 at room temperature.

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!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat Z. Li, K.G. Pradeep, Y. Deng, D. Raabe, and C.C. Tasan: Nature, 2016, vol. 534, pp. 227-30.CrossRef Z. Li, K.G. Pradeep, Y. Deng, D. Raabe, and C.C. Tasan: Nature, 2016, vol. 534, pp. 227-30.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat Z. Zhang, H. Sheng, Z. Wang, B. Gludovatz, Z. Zhang, E.P. George, Q. Yu, S.X. Mao, and R.O. Ritchie: Nat. Commun., 2017, vol. 8, p. 14390. Z. Zhang, H. Sheng, Z. Wang, B. Gludovatz, Z. Zhang, E.P. George, Q. Yu, S.X. Mao, and R.O. Ritchie: Nat. Commun., 2017, vol. 8, p. 14390.
3.
Zurück zum Zitat W. Skrotzki, A. Pukenas, B. Joni, E. Odor, T. Ungar, A. Hohenwarter, R. Pippan, E.P. George: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 194, p. 012028.CrossRef W. Skrotzki, A. Pukenas, B. Joni, E. Odor, T. Ungar, A. Hohenwarter, R. Pippan, E.P. George: IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2017, vol. 194, p. 012028.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat B. Schuh, F. Mendez-Martin, B. Völker, E.P. George, H. Clemens, R. Pippan, A. Hohenwarter: Acta Materialia, 2015, vol. 96, pp. 258-268.CrossRef B. Schuh, F. Mendez-Martin, B. Völker, E.P. George, H. Clemens, R. Pippan, A. Hohenwarter: Acta Materialia, 2015, vol. 96, pp. 258-268.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat G. Laplanche, A. Kostka, O.M. Horst, G. Eggeler, E.P. George: Acta Materialia, 2016, vol. 118, pp. 152-163.CrossRef G. Laplanche, A. Kostka, O.M. Horst, G. Eggeler, E.P. George: Acta Materialia, 2016, vol. 118, pp. 152-163.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat B. Gludovatz, E.P. George, and R. O. Ritchie: JOM, 2015, vol. 67, pp. 2262-2270.CrossRef B. Gludovatz, E.P. George, and R. O. Ritchie: JOM, 2015, vol. 67, pp. 2262-2270.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat F. Otto, N.L. Hanold, and E.P. George: Intermetallics, 2014, vol. 54, pp. 39-48.CrossRef F. Otto, N.L. Hanold, and E.P. George: Intermetallics, 2014, vol. 54, pp. 39-48.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat F. Otto, A. Dlouhý, Ch. Somsen, H. Bei, G. Eggeler, and E.P. George: Acta Materialia, 2013, vol. 61, pp. 5743-5755.CrossRef F. Otto, A. Dlouhý, Ch. Somsen, H. Bei, G. Eggeler, and E.P. George: Acta Materialia, 2013, vol. 61, pp. 5743-5755.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat S.-H. Joo, H. Kato, M.J. Jang, J. Moon, C.W. Tsai, J.W. Yeh, and H.S. Kim: Materials Science and Engineering: A, 2017, vol. 689, pp. 122-133.CrossRef S.-H. Joo, H. Kato, M.J. Jang, J. Moon, C.W. Tsai, J.W. Yeh, and H.S. Kim: Materials Science and Engineering: A, 2017, vol. 689, pp. 122-133.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat S.J. Sun, Y.Z. Tian, H.R. Lin, H.J. Yang, X.G. Dong, Y.H. Wang, and Z.F. Zhang: Materials Science and Engineering: A, 2018, vol. 712, pp. 603-607.CrossRef S.J. Sun, Y.Z. Tian, H.R. Lin, H.J. Yang, X.G. Dong, Y.H. Wang, and Z.F. Zhang: Materials Science and Engineering: A, 2018, vol. 712, pp. 603-607.CrossRef
11.
12.
Zurück zum Zitat W. Woo, E.W. Huang, J.-W. Yeh, H. Choo, C. Lee, and S.-Y. Tu: Intermetallics, 2015, vol. 62, pp 1-6.CrossRef W. Woo, E.W. Huang, J.-W. Yeh, H. Choo, C. Lee, and S.-Y. Tu: Intermetallics, 2015, vol. 62, pp 1-6.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat E.W. Huang, D. Yu, J.-W. Yeh, C. Lee, K. An, and S.-Y. Tu: Scripta Materialia, 2015, vol. 101, pp 32-35.CrossRef E.W. Huang, D. Yu, J.-W. Yeh, C. Lee, K. An, and S.-Y. Tu: Scripta Materialia, 2015, vol. 101, pp 32-35.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat A.J. Zaddach, C. Niu, C.C. Koch, and D.L. Irving: JOM, 2013, vol. 65, pp. 1780-1789.CrossRef A.J. Zaddach, C. Niu, C.C. Koch, and D.L. Irving: JOM, 2013, vol. 65, pp. 1780-1789.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat G. Laplanche, A. Kostka, C. Reinhart, J. Hunfeld, G. Eggeler, and E.P. George: Acta Materialia, 2017, vol. 128, pp. 292-303.CrossRef G. Laplanche, A. Kostka, C. Reinhart, J. Hunfeld, G. Eggeler, and E.P. George: Acta Materialia, 2017, vol. 128, pp. 292-303.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat B. Gludovatz, A. Hohenwarter, D. Catoor, E.H. Chang, E.P. George, and R.O. Ritchie: Science, 2014, vol. 345, pp. 1153–58. B. Gludovatz, A. Hohenwarter, D. Catoor, E.H. Chang, E.P. George, and R.O. Ritchie: Science, 2014, vol. 345, pp. 1153–58.
17.
Zurück zum Zitat W. Kai, C.C. Li, F.P. Cheng, K.P. Chu, R.T. Huang, L.W. Tsay, and J.J. Kai: Corrosion Science, 2017, vol. 121, pp. 116-125.CrossRef W. Kai, C.C. Li, F.P. Cheng, K.P. Chu, R.T. Huang, L.W. Tsay, and J.J. Kai: Corrosion Science, 2017, vol. 121, pp. 116-125.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat G.R. Holcomb, J. Tylczak, and C. Carney: JOM, 2015, vol. 67, pp. 2326-2339.CrossRef G.R. Holcomb, J. Tylczak, and C. Carney: JOM, 2015, vol. 67, pp. 2326-2339.CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Q. Ding, Y. Zhang, X. Chen, X. Fu, D. Chen, S. Chen, L. Gu, F. Wei, H. Bei, Y. Gao, M. Wen, J. Li, Z. Zhang, T. Zhu, R. O. Ritchie, and Q. Yu: Nature, 2019, vol. 574, pp. 223-27.CrossRef Q. Ding, Y. Zhang, X. Chen, X. Fu, D. Chen, S. Chen, L. Gu, F. Wei, H. Bei, Y. Gao, M. Wen, J. Li, Z. Zhang, T. Zhu, R. O. Ritchie, and Q. Yu: Nature, 2019, vol. 574, pp. 223-27.CrossRef
20.
Zurück zum Zitat H.S. Oh, S.J. Kim, K. Odbadrakh, W.H. Ryu, K.N. Yoon, S. Mu, F. Kormann, Y. Ikeda, C.C. Tasan, D. Raabe, T. Egami, and E.S. Park: Nat Commun, 2019, vol. 10, p. 2090.CrossRef H.S. Oh, S.J. Kim, K. Odbadrakh, W.H. Ryu, K.N. Yoon, S. Mu, F. Kormann, Y. Ikeda, C.C. Tasan, D. Raabe, T. Egami, and E.S. Park: Nat Commun, 2019, vol. 10, p. 2090.CrossRef
21.
Zurück zum Zitat A.C. Larson and R.B. Von Dreele: Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 2004, vol. 86, pp. 86–748. A.C. Larson and R.B. Von Dreele: Los Alamos National Laboratory Report LAUR, 2004, vol. 86, pp. 86–748.
22.
Zurück zum Zitat G. Ribárik, T. Ungár, and J. Gubicza: J. Appl. Cryst., 2001, vol. 34, pp. 669-676.CrossRef G. Ribárik, T. Ungár, and J. Gubicza: J. Appl. Cryst., 2001, vol. 34, pp. 669-676.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat E.W. Huang, R.I. Barabash, B. Clausen, Y.-L. Liu, J.-J. Kai, G.E. Ice, K.P. Woods, and P.K. Liaw: International Journal of Plasticity, 2010, vol. 26, pp. 1124-1137.CrossRef E.W. Huang, R.I. Barabash, B. Clausen, Y.-L. Liu, J.-J. Kai, G.E. Ice, K.P. Woods, and P.K. Liaw: International Journal of Plasticity, 2010, vol. 26, pp. 1124-1137.CrossRef
24.
Zurück zum Zitat E.W. Huang, C.K. Chang, P.K. Liaw, and T.R. Suei: Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2016, vol. 39, pp. 675-685.CrossRef E.W. Huang, C.K. Chang, P.K. Liaw, and T.R. Suei: Fatigue & Fracture of Engineering Materials & Structures, 2016, vol. 39, pp. 675-685.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat T.-N. Lam, Y.-S. Chou, Y.-J. Chang, T.-R. Sui, A.-C. Yeh, S. Harjo, S.Y. Lee, J. Jain, B.-H. Lai, and E.W. Huang: Crystals, 2019, vol, 9, p. 420.CrossRef T.-N. Lam, Y.-S. Chou, Y.-J. Chang, T.-R. Sui, A.-C. Yeh, S. Harjo, S.Y. Lee, J. Jain, B.-H. Lai, and E.W. Huang: Crystals, 2019, vol, 9, p. 420.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat R.W. Hertzberg: Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, 2nd ed., Wiley, New York, 1983, p. 16. R.W. Hertzberg: Deformation and Fracture Mechanics of Engineering Materials, 2nd ed., Wiley, New York, 1983, p. 16.
27.
Zurück zum Zitat Y. Wu, W. H. Liu, X.L. Wang, D. Ma, A.D. Stoica, T.G. Nieh, Z.B. He, and Z.P. Lu: Applied Physics Letters, 2014, vol. 104, p. 051910.CrossRef Y. Wu, W. H. Liu, X.L. Wang, D. Ma, A.D. Stoica, T.G. Nieh, Z.B. He, and Z.P. Lu: Applied Physics Letters, 2014, vol. 104, p. 051910.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat B. Clausen, T. Lorentzen, and T. Leffers: Acta mater., 1998, vol. 46, pp. 3087-3098.CrossRef B. Clausen, T. Lorentzen, and T. Leffers: Acta mater., 1998, vol. 46, pp. 3087-3098.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat B. Clausen: Ph.D. thesis, Technical University of Denmark, Risø National Laboratory, 1997. B. Clausen: Ph.D. thesis, Technical University of Denmark, Risø National Laboratory, 1997.
30.
Zurück zum Zitat E.W. Huang, R. Barabash, N. Jia, Y.-D. Wang, G.E. Ice, B. Clausen, J. Horton, and P.K. Liaw: Metallurgical and Materials Transactions A, 2008, vol. 39, pp. 3079-3088.CrossRef E.W. Huang, R. Barabash, N. Jia, Y.-D. Wang, G.E. Ice, B. Clausen, J. Horton, and P.K. Liaw: Metallurgical and Materials Transactions A, 2008, vol. 39, pp. 3079-3088.CrossRef
31.
Zurück zum Zitat M.M.J. Treacy, J.M. Newsam, and M.W. Deem: Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1991, vol. 433, pp. 499-520. M.M.J. Treacy, J.M. Newsam, and M.W. Deem: Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences, 1991, vol. 433, pp. 499-520.
32.
Zurück zum Zitat M.-H. Tsai, C.-H. Lai, J.-W. Yeh, and J.-Y. Gan: Journal of Physics D: Applied Physics, 2008, vol. 41, p. 235402.CrossRef M.-H. Tsai, C.-H. Lai, J.-W. Yeh, and J.-Y. Gan: Journal of Physics D: Applied Physics, 2008, vol. 41, p. 235402.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat J.Y. He, H. Wang, H.L. Huang, X.D. Xu, M.W. Chen, Y. Wu, X.J. Liu, T.G. Nieh, K. An, and Z.P. Lu: Acta Materialia, 2016, vol. 102, pp. 187-196.CrossRef J.Y. He, H. Wang, H.L. Huang, X.D. Xu, M.W. Chen, Y. Wu, X.J. Liu, T.G. Nieh, K. An, and Z.P. Lu: Acta Materialia, 2016, vol. 102, pp. 187-196.CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat L. Balogh, G. Ribárik, and T. Ungár: Journal of Applied Physics, 2006, vol. 100, p. 023512.CrossRef L. Balogh, G. Ribárik, and T. Ungár: Journal of Applied Physics, 2006, vol. 100, p. 023512.CrossRef
36.
Zurück zum Zitat B. Wang, H. He, M. Naeem, S. Lan, S. Harjo, T. Kawasaki, Y. Nie, H.W. Kui, T. Ungár, D. Ma, A.D. Stoica, Q. Li, Y. Ke, C.T. Liu, and X.-L. Wang: Scripta Materialia, 2018, vol. 155, pp. 54-57.CrossRef B. Wang, H. He, M. Naeem, S. Lan, S. Harjo, T. Kawasaki, Y. Nie, H.W. Kui, T. Ungár, D. Ma, A.D. Stoica, Q. Li, Y. Ke, C.T. Liu, and X.-L. Wang: Scripta Materialia, 2018, vol. 155, pp. 54-57.CrossRef
Metadaten
Titel
Element Effects of Mn and Ge on the Tuning of Mechanical Properties of High-Entropy Alloys
verfasst von
Tu-Ngoc Lam
Che-Wei Tsai
Bo-Kai Chen
Bo-Hong Lai
Hung-Chih Liu
Takuro Kawasaki
Stefanus Harjo
Bi-Hsuan Lin
E-Wen Huang
Publikationsdatum
04.08.2020
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 10/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-020-05932-9

Weitere Artikel der Ausgabe 10/2020

Metallurgical and Materials Transactions A 10/2020 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

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