Dífhoirmiúchán dinimiciúil, damáiste agus iompar teipe cóimhiotail ard eantrópachta sraith HfZrTiTaAl

Aug 08, 2025 Fág nóta

WechatIMG13

Is cineál nua ábhair chóimhiotail iad cóimhiotail ard-eantrópachta atá comhdhéanta de cheithre phríomheilimint nó níos mó agus iad i gcomhréir nó gar do chóimhiotail [1-2]. Mar gheall ar a struchtúr uathúil agus a saintréithe eantrópachta arda, léiríonn siad airíonna meicniúla níos fearr i gcomparáid le hábhair chóimhiotal traidisiúnta [3-7]. Ba é an tOllamh Jien, Wei Yeh ó Taiwan, a mhol coincheap na gcóimhiotail ard-eantrópachta ar dtús in 2004 [8]. Bunaithe ar choincheap dearaidh na gcóimhiotail ard-eantrópachta, tá Senkov et al. [9] cóimhiotail ard-eantrópachta teasfhulangacha ullmhaithe le heilimintí miotail teasfhulangacha mar phríomh-chomhpháirteanna. Fanann na cóimhiotail seo cobhsaí ag teochtaí arda agus tá neart agus dlús ard acu, rud a tharraingíonn aird fhorleathan [10-11]. Gong Lei et al. Rinne [12] staidéar ar airíonna meicniúla an chóimhiotail eantrópachta teasfhulangach ard ceathartha CrMoNbV agus fuarthas amach gurb é 1,410 MPa a neart toraidh faoi choinníollacha quasi statach, le dífhoirmiúchán plaisteach sách beag agus moirfeolaíocht briste scoilteachta tipiciúil ag an dromchla briste. Tá Zhang et al. [13] rinne sé imscrúdú ar éifeacht ábhar Ti ar airíonna meicniúla cóimhiotail ard-eantrópachta CoCrMoNbTi. Ina measc, bhí an fheidhmíocht chuimsitheach is fearr ag CoCrMoNbTi0.2, le neart comhbhrúiteach agus brú briste de 1,906 MPa agus 5.07%, faoi seach. Tá Regenberg et al. [14] rinne staidéar ar chóimhiotail ard-eantrópachta MoNbVWTi, a bhfuil neart ardtáirgeachta acu faoi choinníollacha leathstatacha, agus is é ábhar Mo agus Nb a chuireann isteach go príomha ar a neart toraidh, ach tá droch-insínteacht acu. Is féidir a fheiceáil, cé go bhfuil ard-neart ag na cóimhiotail teasfhulangacha ard-eantrópachta thuasluaite, go bhfuil a n-plastacht faoi choinníollacha leathstatacha lag, rud a chuireann srian ar a raon feidhme. Trí eilimintí grúpa IVB (Hf, Zr, Ti) a chur leis, táthar ag súil go bhfeabhsófar plaisteacht na gcóimhiotail ard-eantrópachta. Mar shampla, HfZrTiTa [15], HfNbTaTiZr [16], HfNbTiZr [17], agus HfNbTiVZr [18]. Is féidir na cóimhiotail ard eantrópachta seo a chur i bhfeidhm i dtimpeallachtaí lódála dinimiciúla, agus tá aird tarraingthe ar a n-iompraíocht mheicniúil dhinimiciúil. Dirras et al. [19] rinne sé staidéar ar iompar meicniúil cóimhiotal eantrópachta comhionann TiHfZrTaNb faoi rátaí brú difriúla. Bhí an neart toraidh ag ráta brú luchtaithe de 3.4×103 s-1 40% níos airde ná sin faoi choinníollacha lódála leathstatacha. Thairis sin, de réir mar a mhéadaigh an ráta brú, tháinig laghdú de réir a chéile ar scaipeadh na mbannaí lomadh adiabatic taobh istigh de na heiseamail, is é sin, tháinig laghdú de réir a chéile ar dhlús na mbannaí lomadh agus tháinig méadú de réir a chéile ar an tiús. Tá Zhang et al. [20] cóimhiotail ard eantrópachta HfZrTiTa a dhearadh agus a ullmhú. Ba é an neart toraidh agus brú briste HfZrTiTa0.5 cóimhiotal eantrópachta ard faoi choinníollacha lódála statacha ná 774 MPa agus 13.5%, faoi seach. Léirigh a neart toraidh éifeacht neartaithe ráta brú suntasach. Ag an am céanna, pléadh éagobhsaíocht plaisteach teirmeach agus íogaireacht lomadh adiabatic an chóimhiotail faoi luchtú dinimiciúil. Amhrán et al. [21] thomhas neart táirgeachta HfNbZrTi cóimhiotal eantrópachta ard faoi choinníollacha statacha agus 780 MPa. Nuair a bhí an ráta brú luchtaithe cothrom le 3.0×103 s-1, mhéadaigh a neart toraidh go 1,380 MPa. Trí mheascán de thurgnaimh agus insamhaltaí uimhriúla, fuarthas amach gurb é maolú damáiste an príomhfhachtóir i bhfoirmiú bannaí lomadh adiabatic sa chóimhiotail seo. Ós rud é go bhfuil plaisteacht mhaith ag Al agus mar gheall ar an éifeacht cocktail i measc na n-eilimintí i gcóimhiotail ard-eantrópachta, táthar ag súil go bhfeabhsóidh Al trí chur le cumas dífhoirmithe plaisteach an ábhair [22]. Sa pháipéar seo, dearadh agus déantús cóimhiotal ard-eantrópachta HfZrTiTaAl. Ba iad sainairíonna micreastruchtúr an chóimhiotail díraonta X-gha (XRD), scanadh micreascópachta leictreon (SEM), díraonadh backscatter leictreon (EBSD), agus micreascópacht leictreoin tarchurtha (TEM). Rinneadh anailís chórasach ar airíonna meicniúla dinimiciúla an chóimhiotail ard-eantrópachta HfZrTiTaAl ag baint úsáide as gléas barra brú Hopkinson scoilte (SHPB). Thairis sin, fuarthas paraiméadair mhúnla comhdhéanaimh Johnson-Cook (JC) agus paraiméadair mhúnla damáiste ábhair trí insamhalta uimhriúil, agus rinneadh anailís ar iompraíocht dífhoirmithe, damáiste agus teip an ábhair faoi choinníollacha luchtaithe dinimiciúla.