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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 5/2021

04.03.2021 | Original Research Article

Studies on Kinetics of BCC to FCC Phase Transformation in AlCoCrFeNi Equiatomic High Entropy Alloy

verfasst von: J. P. Panda, P. Arya, K. Guruvidyathri, Ravikirana, B. S. Murty

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 5/2021

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Abstract

Kinetics of face-centered cubic (FCC) phase evolution in equiatomic AlCoCrFeNi alloy has been studied in this work, measuring the phase fraction from X-ray diffraction (XRD). As-cast alloy showed a body-centered cubic (BCC)+B2 structure. Heat treatments performed at different temperatures showed the formation up-to 30 to 35 pct FCC phase between 1073 K and 1373 K. A systematic decrease in hardness from 540 to 390 HV10 with increase in temperature suggested an increase in the FCC volume fraction. Kinetics of FCC evolution were analyzed using the Johnson–Mehl–Avrami–Kolmogorov equation and Arrhenius law to calculate the activation energy for the phase transformation. Furthermore, a time-temperature-transformation diagram was constructed from the isothermal transformation studies. Detailed microstructural investigation suggests faster kinetics of FCC phase formation near dendritic boundaries compared to interdendritic regions. The Kurdjumov–Sachs orientation relationship between FCC and BCC phases suggested a coherent interface between these phases. Results of the present study pave the way to decide on heat treatment practices in AlCoCrFeNi alloy.

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Literatur
1.
Zurück zum Zitat 1 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 1 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
2.
Zurück zum Zitat 2 C.M. Lin and H.L. Tsai: Intermetallics, 2011, vol. 19, pp. 288–94.CrossRef 2 C.M. Lin and H.L. Tsai: Intermetallics, 2011, vol. 19, pp. 288–94.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat 3 W. Chen, Z. Fu, S. Fang, H. Xiao, and D. Zhu: Mater. Des., 2013, vol. 51, pp. 854–60.CrossRef 3 W. Chen, Z. Fu, S. Fang, H. Xiao, and D. Zhu: Mater. Des., 2013, vol. 51, pp. 854–60.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat 4 Z. Fu, W. Chen, H. Wen, Z. Chen, and E.J. Lavernia: J. Alloys Compd., 2015, vol. 646, pp. 175–82.CrossRef 4 Z. Fu, W. Chen, H. Wen, Z. Chen, and E.J. Lavernia: J. Alloys Compd., 2015, vol. 646, pp. 175–82.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat 5 M. Vaidya, K. Guruvidyathri, and B.S. Murty: J. Alloys Compd., 2019, vol. 774, pp. 856–64.CrossRef 5 M. Vaidya, K. Guruvidyathri, and B.S. Murty: J. Alloys Compd., 2019, vol. 774, pp. 856–64.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat 6 T. Yang, S. Xia, S. Liu, C. Wang, S. Liu, Y. Zhang, J. Xue, S. Yan, and Y. Wang: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 15–22.CrossRef 6 T. Yang, S. Xia, S. Liu, C. Wang, S. Liu, Y. Zhang, J. Xue, S. Yan, and Y. Wang: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 15–22.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat 7 A. Manzoni, H. Daoud, R. Völkl, U. Glatzel, and N. Wanderka: Ultramicroscopy, 2013, vol. 132, pp. 212–15.CrossRef 7 A. Manzoni, H. Daoud, R. Völkl, U. Glatzel, and N. Wanderka: Ultramicroscopy, 2013, vol. 132, pp. 212–15.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat 8 C. Zhang, F. Zhang, H. Diao, M.C. Gao, Z. Tang, J.D. Poplawsky, and P.K. Liaw: Mater. Des., 2016, vol. 109, pp. 425–33.CrossRef 8 C. Zhang, F. Zhang, H. Diao, M.C. Gao, Z. Tang, J.D. Poplawsky, and P.K. Liaw: Mater. Des., 2016, vol. 109, pp. 425–33.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat 9 G. Laplanche, S. Berglund, C. Reinhart, A. Kostka, F. Fox, and E.P. George: Acta Mater., 2018, vol. 161, pp. 338–51.CrossRef 9 G. Laplanche, S. Berglund, C. Reinhart, A. Kostka, F. Fox, and E.P. George: Acta Mater., 2018, vol. 161, pp. 338–51.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat 10 C. Li, J.C. Li, M. Zhao, and Q. Jiang: J. Alloys Compd., 2009, vol. 475, pp. 752–57.CrossRef 10 C. Li, J.C. Li, M. Zhao, and Q. Jiang: J. Alloys Compd., 2009, vol. 475, pp. 752–57.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat 11 Z. Tang, M.C. Gao, H. Diao, T. Yang, J. Liu, T. Zuo, Y. Zhang, Z. Lu, Y. Cheng, Y. Zhang, K.A. Dahmen, P.K. Liaw, and T. Egami: Jom, 2013, vol. 65, pp. 1848–58.CrossRef 11 Z. Tang, M.C. Gao, H. Diao, T. Yang, J. Liu, T. Zuo, Y. Zhang, Z. Lu, Y. Cheng, Y. Zhang, K.A. Dahmen, P.K. Liaw, and T. Egami: Jom, 2013, vol. 65, pp. 1848–58.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat 12 H.B. Cui, H.Y. Wang, J.Y. Wang, and H.Z. Fu: Adv. Mater. Res., 2011, vol. 189–193, pp. 3840–43.CrossRef 12 H.B. Cui, H.Y. Wang, J.Y. Wang, and H.Z. Fu: Adv. Mater. Res., 2011, vol. 189–193, pp. 3840–43.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat 13 J.W. Qiao, S.G. Ma, E.W. Huang, C.P. Chuang, P.K. Liaw, and Y. Zhang: Mater. Sci. Forum, 2011, vol. 688, pp. 419–25.CrossRef 13 J.W. Qiao, S.G. Ma, E.W. Huang, C.P. Chuang, P.K. Liaw, and Y. Zhang: Mater. Sci. Forum, 2011, vol. 688, pp. 419–25.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat 14 H.R. Sistla, J.W. Newkirk, and F. Frank Liou: Mater. Des., 2015, vol. 81, pp. 113–21.CrossRef 14 H.R. Sistla, J.W. Newkirk, and F. Frank Liou: Mater. Des., 2015, vol. 81, pp. 113–21.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat 15 Q. Tang, Y. Huang, H. Cheng, X. Liao, T.G. Langdon, and P. Dai: Mater. Des., 2016, vol. 105, pp. 381–85.CrossRef 15 Q. Tang, Y. Huang, H. Cheng, X. Liao, T.G. Langdon, and P. Dai: Mater. Des., 2016, vol. 105, pp. 381–85.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat 16 Y.F. Kao, T.J. Chen, S.K. Chen, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2009, vol. 488, pp. 57–64.CrossRef 16 Y.F. Kao, T.J. Chen, S.K. Chen, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2009, vol. 488, pp. 57–64.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat 17 K.R. Lim, K.S. Lee, J.S. Lee, J.Y. Kim, H.J. Chang, and Y.S. Na: J. Alloys Compd., 2017, vol. 728, pp. 1235–38.CrossRef 17 K.R. Lim, K.S. Lee, J.S. Lee, J.Y. Kim, H.J. Chang, and Y.S. Na: J. Alloys Compd., 2017, vol. 728, pp. 1235–38.CrossRef
18.
Zurück zum Zitat 18 Z. Chen, W. Chen, B. Wu, X. Cao, L. Liu, and Z. Fu: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 217–24.CrossRef 18 Z. Chen, W. Chen, B. Wu, X. Cao, L. Liu, and Z. Fu: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 648, pp. 217–24.CrossRef
19.
20.
21.
22.
Zurück zum Zitat 22 W.R. Wang, W.L. Wang, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2014, vol. 589, pp. 143–52.CrossRef 22 W.R. Wang, W.L. Wang, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2014, vol. 589, pp. 143–52.CrossRef
23.
Zurück zum Zitat A. Mehta and Y. Sohn: Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci., 2020, vol. 51, pp. 3142–53. A. Mehta and Y. Sohn: Metall. Mater. Trans. A Phys. Metall. Mater. Sci., 2020, vol. 51, pp. 3142–53.
24.
Zurück zum Zitat 24 J. Dąbrowa, W. Kucza, G. Cieślak, T. Kulik, M. Danielewski, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2016, vol. 674, pp. 455–62.CrossRef 24 J. Dąbrowa, W. Kucza, G. Cieślak, T. Kulik, M. Danielewski, and J.W. Yeh: J. Alloys Compd., 2016, vol. 674, pp. 455–62.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat 25 Z.P. Hao, R.R. Cui, Y.H. Fan, and J.Q. Lin: Int. J. Mech. Sci., 2019, vol. 150, pp. 625–36.CrossRef 25 Z.P. Hao, R.R. Cui, Y.H. Fan, and J.Q. Lin: Int. J. Mech. Sci., 2019, vol. 150, pp. 625–36.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat 26 C. Chattopadhyay, A. Prasad, and B.S. Murty: Acta Mater., 2018, vol. 153, pp. 214–25.CrossRef 26 C. Chattopadhyay, A. Prasad, and B.S. Murty: Acta Mater., 2018, vol. 153, pp. 214–25.CrossRef
27.
Zurück zum Zitat 27 Z. Tang, O.N. Senkov, C.M. Parish, C. Zhang, F. Zhang, L.J. Santodonato, G. Wang, G. Zhao, F. Yang, and P.K. Liaw: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 647, pp. 229–40.CrossRef 27 Z. Tang, O.N. Senkov, C.M. Parish, C. Zhang, F. Zhang, L.J. Santodonato, G. Wang, G. Zhao, F. Yang, and P.K. Liaw: Mater. Sci. Eng. A, 2015, vol. 647, pp. 229–40.CrossRef
28.
Zurück zum Zitat 28 L.T.H. de Jeer, V. Ocelík, and J.T.M. De Hosson: Microsc. Microanal., 2017, vol. 23, pp. 905–15.CrossRef 28 L.T.H. de Jeer, V. Ocelík, and J.T.M. De Hosson: Microsc. Microanal., 2017, vol. 23, pp. 905–15.CrossRef
29.
Zurück zum Zitat 29 M.G. Hall, H.I. Aaronson, and K.R. Kinsma: Surf. Sci., 1972, vol. 31, pp. 257–74.CrossRef 29 M.G. Hall, H.I. Aaronson, and K.R. Kinsma: Surf. Sci., 1972, vol. 31, pp. 257–74.CrossRef
Metadaten
Titel
Studies on Kinetics of BCC to FCC Phase Transformation in AlCoCrFeNi Equiatomic High Entropy Alloy
verfasst von
J. P. Panda
P. Arya
K. Guruvidyathri
Ravikirana
B. S. Murty
Publikationsdatum
04.03.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 5/2021
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-021-06162-3

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