Influence of defects on properties of bio-compatible high entropy alloys
Project goals
High entropy alloys (HEA) represent a new class of materials composed of at least 5 principal elements mixed in nearly equal molar concentrations. Presently there is almost complete lack of knowledge about defects in HEAs. The aim of the proposed project is investigation of lattice defects in a biocompatible HfNbTaTiZr alloy which exhibits promising mechanical properties. Open volume lattice defects (vacancies, dislocations, grain boundaries) in HfNbTaTiZr alloy will be characterized on the atomic scale using positron annihilation spectroscopy combined with other methods of microstructural analysis. Microstructure investigations will be accompanied by determination of mechanical properties using tensile and compression deformation testing. Combination of these approaches enables us to explain the influence of open volume defects on mechanical and physical properties of HfNbTaTiZr alloy. In addition properties of coarse grained HfNbTaTiZr alloy prepared by conventional casting will be compared with nano-structured samples prepared by spark plasma sintering and powder metallurgy.
Keywords
high entropy alloysvacanciesdislocationspositron annihilationbio-compatible alloys
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Univerzita Karlova / Matematicko-fyzikální fakulta
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-17016S
Alternative language
Project name in Czech
Vliv defektů na vlastnosti biokompatibilních slitin s vysokou entropií
Annotation in Czech
Slitiny s vysokou entropií představují novou skupinu materiálů složených z alespoň 5 klíčových prvků zastoupených v přibližně stejné koncentraci. V současné době prakticky chybí jakékoliv informace o defektech mříže ve slitinách s vysokou entropií. Cílem navrhovaného projektu je proto výzkum defektů v biokompatibilní slitině s vysokou entropií HfNbTaTiZr, která vykazuje slibné mechanické vlastnosti. Defekty spojené s volným objemem (tj. vakance, dislokace, hranice zrn) ve slitině HfNbTaTiZr budou charakterizovány na atomární úrovni pomocí pozitronové anihilační spektroskopie ve spojení s dalšími metodami. Analýza mikrostruktury bude kombinovaná s měřením mechanických vlastností pomocí kompresních a tahových deformačních zkoušek. Tato kombinace analýzy mikrostruktury a charakterizace makroskopických vlastností umožní vysvětlit vliv defektů na mechanické a fyzikální vlastnosti slitiny HfNbTaTiZr. Navíc budou v projektu srovnány vlastnosti vzorků slitiny HfNbTaTiZr připravené konvenčním způsobem a nanostrukturního materiálu připraveného spékáním elektrickou jiskrou a práškovou metalu
Scientific branches
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
—
Latest support payment
May 6, 2019
Data delivery to CEP
Confidentiality
S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů
Data delivery code
CEP21-GA0-GA-R/13:1
Data delivery date
Feb 22, 2021
Finance
Total approved costs
10,242 thou. CZK
Public financial support
9,534 thou. CZK
Other public sources
636 thou. CZK
Non public and foreign sources
72 thou. CZK
Recognised costs
10 242 CZK thou.
Public support
9 534 CZK thou.
0%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
BM - Solid-state physics and magnetism
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2021