Dispersion strengthened high entropy alloys for extreme conditions
Project goals
Conventional metallic alloys are usually based on one principal element and alloying elements are added to improve its properties. On the contrary, the concept of high-entropy alloys is based on multiple principal elements in roughly equal proportions. The high configuration entropy of the alloy overcome enthalpies of compounds formation and phase separation. Selected reference CoCrFeNiMn high-entropy alloy has simple microstructure exhibiting promising properties at high as well as at cryogenic temperatures. At high temperatures strength of this high-entropy alloy substantially decreases due to weakening of the pinning effect of distorted lattice. Main aim of the project is to enhance high temperature resistance via introducing nano-sized particles to the microstructure by mechanical alloying. Secondary particles pinning effect can overcome the strength drop at high temperatures and can enhance creep behaviour. Second goal will be modification of chemical composition using low-activation elements suitable for irradiation at high temperatures keeping superior mechanical properties.
Keywords
dispersion strengtheninghigh entropy alloymechanical alolloyingspark plasma sinteringab initio calculations
Public support
Provider
Czech Science Foundation
Programme
Standard projects
Call for proposals
Standardní projekty 21 (SGA0201700001)
Main participants
Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i.
Contest type
VS - Public tender
Contract ID
17-23964S
Alternative language
Project name in Czech
Disperzně zpevněné vysoce entropické slitiny pro použití za extrémních podmínek
Annotation in Czech
Slitiny jsou založeny na jednom hlavním prvku a zlepšení jeho vlastností přidanými legurami. Vysoce entropické slitiny obsahují několik prvků v přibližně stejných poměrech. Vysoká entropie uspořádání slitiny pak převýší volnou entalpii tvorby sloučenin a fází. Vybraná referenční vysoce entropická slitina CoCrFeNiMn má jednoduchou jedno fázovou mikrostrukturu a výborné mechanické vlastnosti jak za vysokých, tak za kryogenních teplot. Za vysokých teplot ale pevnost této vysoce entropické slitiny výrazně klesá z důvodu omezení jejího zhouževnatění distorzí mřížky narušené tepelnými pohyby atomů. Cílem tohoto projektu je zlepšit vysoko teplotní odolnost slitiny pomocí vnesení disperze do mikrostruktury cestou přípravy mechanickým legováním. Zhouževnatění částicemi může významně snížit pokles pevnosti slitiny za vysokých teplot a zlepšit její creepové chování. Cílem projektu bude také změna chemického složení slitiny nízko aktivačními prvky tak, aby slitina byla vhodná pro použití v radiačním prostředí za vysokých teplot bez toho, aby byly zhoršeny její výborné mechanické vlastnosti.
Scientific branches
R&D category
ZV - Basic research
CEP classification - main branch
JG - Metallurgy, metal materials
CEP - secondary branch
JI - Composite materials
CEP - another secondary branch
—
20501 - Materials engineering
20505 - Composites (including laminates, reinforced plastics, cermets, combined natural and synthetic fibre fabrics; filled composites)
Solution timeline
Realization period - beginning
Jan 1, 2017
Realization period - end
Dec 31, 2021
Project status
—
Latest support payment
Jun 14, 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
9,303 thou. CZK
Public financial support
8,436 thou. CZK
Other public sources
867 thou. CZK
Non public and foreign sources
0 thou. CZK
Basic information
Recognised costs
9 303 CZK thou.
Public support
8 436 CZK thou.
90%
Provider
Czech Science Foundation
CEP
JG - Metallurgy, metal materials
Solution period
01. 01. 2017 - 31. 12. 2021