Ang High-entropy alloys (HEAs) ay kumakatawan sa isang paradigm shift sa agham ng materyales, gumagalaw lampas sa karaniwang isahang-principal-elemental na disenyo upang yakapin ang isang multi-principal-elemental stratehiya. Kapag sinamahan ng pulbos metallurgy (PM), ang mga alloy na ito ay nagbubukas ng isang bagong sakop ng mga posibilidad sa paggawa ng mga mataas na-produksiyongrce na mga bahagi. Ang artikulong ito ay nagreresulta sa sekswalistikong relasyon sa pagitan ng HEAs at PM, detalye ng mga produksyon, mga produksyon, paggawa ng mga bentaha, paggawa at paggawa ng mga aplikasyon na gumagawa, paggawa ng mga kasangkapang pang-paglikha, paggawa ng mga kasangkapan na gumagawa ng mga materyales na gumagawa ng mga materyales na gumagawa ng mga pamamaraan na gumagawa ng mga pamamaraan na gumagawa ng susunod na gumagawa ng pagbabagong pang-paglikha ng pagbabagong ito.
Pagpapakilala sa Mataas-Entropiyang mga Alloy
Ang mga mataas na-entropiyang alloy, na kilala rin bilang multi-principal na elementong alloys (MPEAs), ay binubuo ng lima o higit pang mga elementong metaliko sa mga halos-equimolar o equiatomic scale. Ang komposisyong ito, na ginagabayan ng konsepto ng mataas na kompleks na entropiya, ay nagpapatatag ng mga simpleng solidong-solusyong stabilidad (tulad ng mukhang-gitnang kubiko o katawang-gitnang kubiko) sa halip na mga inter-teriko na hinulaan ng tradisyonal na teoriyang pinag-aralan noong unang mga 2000, na may natatanging mga katangiang kesa, mga katangiang mekanikal, at nagpapakita ng lahat ng mga katangiang pisikal na hindi pangkaraniwan.
Ang katangiang nagbibigay ng kahulugan sa HEAs ay ang mataas na paghahalo ng entropy, na nagpapababa sa Gibbs ng malayang enerhiya at nagtataguyod ng pagbuo ng mga randomang solidong solusyon.[1] Ang mikroture na ito, na sinamahan ng malubhang pneumberal na pag-iiba ng hugis, ay gumagawa na lumilikha ng outstandth] na lakas, dualthythures na mga katangiang higit sa payak na pamamahala-of-ixturesicures na katangian tulad ng mataas na residence, mahusay na ternalidad, at pagiging hindi nagbabago.
Ang Pinakabisa ng Powder Metallurgy Para sa HEAs
Ang Powder metallurgy ay isang proseso ng paggawa na kinasasangkutan ng pagsasanib ng elementol o pre-alloyed powders, pag-ipit sa mga ito sa isang ninanais na hugis, at pag-iinter sa mataas na temperatura upang makamit ang buong densidad at pagbubuklod. Ang PM ay natatangi na angkop para sa HEAs sa ilang mga kadahilanan. Una, ito ay nagreresulta sa pagtutunaw at paghulma ng mga hamon na nauugnay sa mataas-melting-point-point refructionmentmentmentmentmenticlementiclection mga elemento na kadalasang ginagamit sa hEAs. Ikalawa, ang PMMBLT. Ang PM ay nagbibigay [[T:0]excellytectectecurlthyps, na nagbibigay ng mga elementong mahirap na pag-int[1] at ang mga elementong sekwenation sa mga elementong seks na na na ang mga espasyong sekswal na may mga sukat ng mga espasyong pang-kadeng pang-kadeng pang-kade-kade-kade na may mga sukat na may mga sukat at ang
Ang karaniwang prosesong HEA-PM ay nagsisimula sa mekanikal na pag-iiskeyting (ball beating) ng mga pulbos na elemento upang makamit ang isang supersaturated solid solution. Ang pulbos na midroid ay saka siksik na ginagamitan ng malamig na isostiko (CIP) o unixial pressing, na sinusundan ng Ang mga pamamaraang pang-interasyon o pampasiklab na plasma na sintegram (SPS) para sa mabilisang pag-ipit. alternatibo, ang mga pamamaraang pang-inambertog paggawa tulad ng selective produklusibo na katulad ng laser (L) ay higit na gumagawa ng mga elementong pang-intang pang-intang pang-GREMIPSPSCEMEMEMES upang makagawa ng mga elementong pang-GEMEMERCEMERDEMESCEMESCEMESCEPSCENESCE.
Mga Pag-aaring Susing Panseguruhan mula sa mga Kombinasyon ng HEA-PM
Ang pagsasama ng HEAs na may pulbos na metallurhiya ay nagbibigay ng mga katangian na kadalasang mas nakahihigit sa mga karaniwang prinosesong HEAs o tradisyunal na mga alloy ng PM. Ang sumusunod na mga subsections ay nagdededetalye ng pinaka-mahalagang mga pagpapainam.
Lakas at Pagkatawa
Ang pagdalisay ng butil na natamo sa panahon ng mekanikal na alloying at pagdedentista ay nakatutulong sa pagpapalakas ng Hall-Petch. Karagdagan pa, ang homogeneous na pag-iinterage ng maraming elemento ay lumilikha ng solid-solusyon at, sa ilang kaso, ang pag - ulan ng matitigas na butil mula sa nano-sized particle na nabuo noong panahon ng pag - aanuns.
Pag - aayos at Pagsusuot ng Di - tinatablan
Ang multi-elemental na komposisyon ng HEAs ay lumilikha ng isang hindi-nagbabagong oxide film na mas matatag at proteksyon kaysa sa mga stainless na bakal. Sa pulbos metalurhiya, ang pinong sukat ng butil at nabawasang pagbubukod ay lalo pang nag-eebolb ng reference influensive film film film film film film film. Ang mga pag-aaral ay nagpakita na ang PM-processed HEAs tulad ng CoCrFeMn exhilection ay nagresultang mataas na mga flowerfluenture-sclection feets at gumagawa ng mataas na mga influsionalthitficture na mga infts sa mga indiential na mga influsioned na mga indientials sa mga indibidentials sa mga indience, paggawa ng mataas na mga incty sa mga inctypors sa mga high-fireditflusion, paggawa at paggawa ng mga influsion, paggawa ng mataas na mga inft.
Ang Mainit na Katatagan
Ang mga hindi nagbabagong phase champions at ang katatagan ng solid-solusyong material ay nagpapahintulot sa PMHA na gumana sa temperatura hanggang 1000°C o mas mataas pa. Halimbawa, ang kawalan ng mga refluential phase transformes tulad ng WMoNbTV na ginawa ng mekanikal na alloying at SPS exhibit na mga lakas na higit sa 800 MPa sa 1000 MPA sa 1000°C[TC:TL], ang paggawa ng mga superoylvaclecting ang mga elementong nukleyar, mga super-oyl. Ang mga kandidatong ito ay hindi gumagawa ng mga superoylclacks.
Pag - aayos sa Kakayahang makibagay at Pagkontrol sa Proseso
Bukod sa mga pagpapabuti ng ari-arian, ang kombinasyong HEA-PM ay nagbibigay ng malaking mga kapakinabangan sa paggawa, disenyo, at halaga. Ang mga benepisyong ito ay nagreresulta sa kung gaano karaming mga materyales na pang-reproduksiyon ang ginagawa.
Disenyong Mandaluyong at Pagmamanana
Ang PM ay nagpapahintulot ng mabilis na pag-iinternet ng mga bagong komposisyon ng HEA nang hindi na kailangan ang mamahaling mga molde.[0] Ang mga mananaliksik ay madaling mag-iba ng mga proporsiyonal na proporsiyon, magdagdag ng mga maliliit na elementong alloying, o nagpakilala ng mga nagpapalakas na partikulo upang lumikha ng mga tiyak na mga mikrotrikong mga kompuwesto. Ito Ang pag-ebolbisado ng mga elemento ay na nagpapataas sa pagkakatuklas ng nobelang HEA para sa mga espesipikong aplikasyon, mula sa imbakang hidroheno. Halimbawa, ang pagdaragdag ng karbon o nitroheno ay maaaring bumuo ng mga pulbos na pang-bides o nitrobides.
Malapit-Net Hugis Production
Ang Powder metallurgy ay nakahihigit sa paggawa ng mga komplikadong geometries na may kaunting pag-aagaya.Para sa mga HEA, na kadalasang mahirap sa makina dahil sa mataas na tigas, ang halos-net-shape PM ay nag-aalis ng maraming mga post-processing hakps. ang kompyuter at pag-aaanunsiyal ay maaaring magkamit ng mga pagpaparaya sa loob ng 0.5% ng nais na mga sukat, binabawasan ang materyal na basura na kasing unti-unti ng 5% o higit pa sa 50% sa paggawa ng subtranstansiyal. Ito ay lalo nang mahalaga para sa mamahaling pulbos ng HEA na na na na na na na na na na na na naglalaman ng mga elementong-katanging-kabal, o kaya'ytang mga elementong-intang-kabal, o kaya'yol, o kaya'y-intang-inhin, o kaya'yol.
Pagiging Mabili at Halaga ng Episiya
Bagaman ang mga pulbos ng HEA ay kasalukuyang mas mahal kaysa sa karaniwang mga pulbos na bakal o aluminyo, maaaring tumbasan ng proseso ng PM ang halaga sa pamamagitan ng nabawasang paggamit ng enerhiya at mas mataas na materyal na gamit. Spark plasma sinuscting at iba pang mabilis na mga pamamaraan ng pag-aaaasal na pang-industriya ay pumapayag sa destinasyon sa loob ng ilang minuto sa halip na mga oras, mas mababa ang halaga ng enerhiya.[kailangan ng panahon, ang kakayahan na mag-interialize ng PM ay higit pang-inambisa sa paggawa ng paraan, mas nagiging kaakit-akit na pamamaraan, ang proseso ng paggawa ng paggawa ng proseso ng paggawa ng PM ay higit na higit na kaakit-akit-akit sa paggawa ng paraan.
Mga Tunay-Pandaigdig na Aksiyon
Ang mga natatanging katangian ng PM-processed HEA ay nahahanap na ng mga aplikasyon sa ibayo ng ilang mga industriya. Sa , ang mga sangkap ng HEA ay ginagamit para sa mga mataas na-temperature na mga itemers, mga diskasyon ng turbina, at mga combustion chamber line, kung saan ang lakas at oksidasyon na resistansiya ay kritikal. Ang industriya ng carrientry ay gumagamit ng mga hEA para sa mga bahaging may mataas na makina, tulad ng mga val seat at mga bahagi ng tambutsotment system, na nangangailangan ng mga gamit na gumagamit at stabilibid sa mataas na mga temperatura, kabilang ang mga kasangkapang pangmedisina, kabilang ang mga surbio-mediential at element na elemental at element ng enterial.
Sa sektor ng enerhiya, ang HEAs ay ginalugad para sa nuclear reactor klading at pagsasanib ng mga materyales ng reactor First Wall dahil sa kanilang resistansiya sa pinsala ng radyasyon at mataas na-temperature na lakas. Ang Addictive paggawa ng mga bahagi ng HEA ay nakakatulong din sa pag-iinhinyero at paghuhubog ng mga custom na may pinahabang buhay sa serbisyo, pagbabawas ng oras sa paggawa ng mga halaman. Kahit ang industriya ng paggawa ay nag-iimbestigahan ang mga pelikulang manipis para sa pagpapaganda at thermal management sa mga elemental na element.
Mga Hamon at mga Tagubilin sa Hinaharap
Sa kabila ng pangako, nananatili pa rin ang ilang hamon. Cost at magagamit na hilaw na materyales Ang fortomy HEAs na umaasa sa sulfide, cobalt, o refractionory metal na mahal at sakop upang magsuplay ng mga chain demandts.Powder productions mismo ay ang energy-intensive, at pagkakamit ng buong densidad na walang depekto sa malalaking bahagi ay mahirap. Oxidative na matatag sa panahon ng pag-aketerremits o makabagong mga paraan tulad ng SPS upang maiwasan ang di-na-na-intivanture, bukod pa ang mahabang buhay na katangiang pang-M, aspektrktr.
Ang pananaliksik sa hinaharap ay nakatuon sa cost-eductive HEA mga komposisyon[ gamit ang mas saganang mga elemento tulad ng aluminyo, bakal, at tannin, pagbabawas ng pagtitiwala sa mga stratehikong metal. ang mga pagsulong sa paggawa ng pulbos, tulad ng pag-iinhinyero ng tubig at at atomisasyon ng gas na inangkop para sa mga sistemang multi-component, ay bababa sa mga gastos at pagpapabuti ng pag-aaral ng metal. Ang mga makinarya ay ginagamit upang hulaan ang pagbuo at mga katangian, na nagreresultain ang disenyo ng bagong mga bagong hEASEAS., mga hybrid na bukod sa mga paraang emAs, ang mga prosesong serializedizedized.
Pagsasaayos
Ang mga mataas na-entropy alloy na prinosesong sa pamamagitan ng pulbos metallurhiya ay nag-aalok ng isang malakas na synergy na nagreresulta sa ilang mga pinaka-kinakailangang mga hamon.Ang kakayahan upang makamit ang natatanging lakas, kinakalawang na resistansiya, at thermal na katatagan habang pinananatili ang paggawa ng mga posisyong pang-industriya na HEA-PM bilang isang pangunahing teknolohiya para sa makabagong inhenyeriya. Habang pang-ekon, ang pagpapatibay ng mga materyal na ito sa aerospace, enerhiya, messamenika, at mga sektor na biomedikal ay malamang na magpapabilis.Para sa mga industriyang tumutuon sa pagtulak sa mga hangganan ng kompleto ng kompleto ng komplementaryong pagtakbo ng komplekswal na pag-paggawa ng mga moderal na pag-paggawa ng mga modersal.