Published February 20, 2024 | Version v1
Publication Open

Effect of Milling Time on the Structure Stability of FeMnNiCrAl Non-equiatomic High-Entropy Alloy

Creators

  • 1. Suez University

Description

Abstract A non-equiatomic Fe 34.9 Ni 30.2 Mn 18.6 Cr 9.3 Al 7 high-entropy alloy (HEA) was synthesized by mechanical alloying using different milling times. To study the effect of milling time on the structure stability, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy were conducted. For comparison, an Al-free alloy (Fe 37.5 Ni 32.5 Mn 20 Cr 10 ) was produced at 25 h milling. XRD indicated a single FCC phase alloy after 5 h milling time and a dual FCC and BCC phase at 25 h milling time. Clearly, it is found that Al addition is not necessarily the main factor leading to BCC phase formation as reported for similar HEAs produced by casting route. Increasing the milling time, the lattice strain increased reaching an average maximum value of 0.8% with an increase in d -spacing while the crystallite size was reduced to about 5.7 nm. A dual-phase structure formation was related to a decrease in the accumulated strain (ca.32%) confirming a strain-induced transformation.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

الملخص تم تصنيع الحديد غير المتساوي 34.9 نيكل 30.2 مليون 18.6 Cr 9.3 Al 7 سبيكة عالية الإنتروبية (HEA) عن طريق السبائك الميكانيكية باستخدام أوقات طحن مختلفة. لدراسة تأثير وقت الطحن على استقرار الهيكل، تم إجراء حيود الأشعة السينية (XRD)، والمسح المجهري الإلكتروني والمسح الطيفي للأشعة السينية المشتتة للطاقة. للمقارنة، تم إنتاج سبيكة خالية من Al (Fe 37.5 Ni 32.5 Mn 20 Cr 10 ) عند الطحن لمدة 25 ساعة. أشار XRD إلى سبيكة طور FCC واحدة بعد 5 ساعات من وقت الطحن ومرحلة مزدوجة من FCC و BCC عند 25 ساعة من وقت الطحن. من الواضح أن إضافة Al ليست بالضرورة العامل الرئيسي الذي يؤدي إلى تكوين مرحلة BCC كما هو مذكور في HEAs المماثلة الناتجة عن طريق الصب. زيادة وقت الطحن، زادت سلالة الشبكة لتصل إلى متوسط قيمة قصوى قدره 0.8 ٪ مع زيادة في المسافة d بينما تم تقليل حجم البلورات إلى حوالي 5.7 نانومتر. ارتبط تكوين الهيكل ثنائي الطور بانخفاض في الانفعال المتراكم (حوالي 32 ٪) مما يؤكد التحول الناجم عن الانفعال.

Translated Description (French)

Résumé Un alliage non-équiatomique Fe 34,9 Ni 30,2 Mn 18,6 Cr 9,3 Al 7 à haute entropie (HEA) a été synthétisé par alliage mécanique en utilisant différents temps de broyage. Pour étudier l'effet du temps de broyage sur la stabilité de la structure, la diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage et la spectroscopie à rayons X à dispersion d'énergie ont été menées. A titre de comparaison, un alliage sans Al (Fe 37,5 Ni 32,5 Mn 20 Cr 10 ) a été produit à 25 h de broyage. XRD a indiqué un alliage à phase FCC unique après 5 h de temps de broyage et une phase FCC et BCC double à 25 h de temps de broyage. De toute évidence, il est constaté que l'addition d'Al n'est pas nécessairement le principal facteur conduisant à la formation de la phase BCC, comme indiqué pour des HEA similaires produits par voie de coulée. En augmentant le temps de broyage, la contrainte de réseau a augmenté pour atteindre une valeur maximale moyenne de 0,8% avec une augmentation de l'espacement d tandis que la taille des cristallites a été réduite à environ 5,7 nm. Une formation de structure à deux phases a été liée à une diminution de la déformation accumulée (environ 32 %) confirmant une transformation induite par la déformation.

Translated Description (Spanish)

Resumen Se sintetizó una aleación no equiatómica de Fe 34.9 Ni 30.2 Mn 18.6 Cr 9.3 Al 7 de alta entropía (HEA) mediante aleación mecánica utilizando diferentes tiempos de molienda. Para estudiar el efecto del tiempo de molienda sobre la estabilidad de la estructura, se realizaron difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de rayos X de energía dispersiva. A modo de comparación, se produjo una aleación libre de Al (Fe 37.5 Ni 32.5 Mn 20 Cr 10 ) a las 25 h de fresado. La XRD indicó una aleación de fase única de FCC después de un tiempo de molienda de 5 h y una fase dual de FCC y BCC a un tiempo de molienda de 25 h. Claramente, se encuentra que la adición de Al no es necesariamente el factor principal que conduce a la formación de la fase de BCC como se informa para HEA similares producidos por la ruta de fundición. Al aumentar el tiempo de molienda, la deformación de la red aumentó alcanzando un valor máximo promedio de 0.8% con un aumento en el espaciado d, mientras que el tamaño de los cristalitos se redujo a aproximadamente 5.7 nm. Una formación de estructura de doble fase se relacionó con una disminución en la deformación acumulada (aprox. 32%) confirmando una transformación inducida por deformación.

Files

s12666-024-03274-3.pdf.pdf

Files (1.3 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:352605fcf079551d3f97b333f5eebd7c
1.3 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
تأثير وقت الطحن على استقرار هيكل سبيكة FeMnNiCrAl غير المتكافئة عالية الانتروبيا
Translated title (French)
Effet du temps de broyage sur la stabilité de la structure de l'alliage à haute entropie non equiatomique FeMnNiCrAl
Translated title (Spanish)
Efecto del tiempo de molienda en la estabilidad de la estructura de la aleación de alta entropía no equiatómica FeMnNiCrAl

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4391984226
DOI
10.1007/s12666-024-03274-3

Is supplement to
https://openalex.org/W2906399143 (Other)
https://openalex.org/W2468563442 (Other)
https://openalex.org/W2402697569 (Other)
https://openalex.org/W2355862987 (Other)
https://openalex.org/W2083971138 (Other)
https://openalex.org/W2070141875 (Other)
https://openalex.org/W2049757704 (Other)
https://openalex.org/W2017747815 (Other)
https://openalex.org/W1993098890 (Other)
https://openalex.org/W1978033549 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Egypt

References

  • https://openalex.org/W1513531714
  • https://openalex.org/W153921977
  • https://openalex.org/W1846045052
  • https://openalex.org/W1980037017
  • https://openalex.org/W1991258650
  • https://openalex.org/W2003975937
  • https://openalex.org/W2036745117
  • https://openalex.org/W2038689921
  • https://openalex.org/W2043942275
  • https://openalex.org/W2049502669
  • https://openalex.org/W2058085399
  • https://openalex.org/W2068415766
  • https://openalex.org/W2090989574
  • https://openalex.org/W2117915514
  • https://openalex.org/W2320032401
  • https://openalex.org/W2339448051
  • https://openalex.org/W2727172927
  • https://openalex.org/W2767746144
  • https://openalex.org/W2793893489
  • https://openalex.org/W2794160299
  • https://openalex.org/W2802557377
  • https://openalex.org/W2885534242
  • https://openalex.org/W2885657284
  • https://openalex.org/W2888238413
  • https://openalex.org/W2897694522
  • https://openalex.org/W2920899037
  • https://openalex.org/W2952324003
  • https://openalex.org/W3120811394
  • https://openalex.org/W3134396569
  • https://openalex.org/W3136479297
  • https://openalex.org/W3169209781
  • https://openalex.org/W3169928275
  • https://openalex.org/W4205285158
  • https://openalex.org/W4210505445
  • https://openalex.org/W4210978293
  • https://openalex.org/W4224061010
  • https://openalex.org/W4242546969
  • https://openalex.org/W4388423671