محمدرضا طرقي نژاد
آلیاژهای آنتروپی بالا به دلیل ساختار منحصر به فرد خود ناشیاز آنتروپی اختلاط بالا، پایداری ساختاری و ویژگیهای مکانیکی قابل توجهی را بهخصوص طی فرایندهای شکلدهی نشان میدهند. در پژوهش حاضر، ابتدا ساخت و مشخصهیابیریزساختار و رفتار مکانیکی آلیاژ آنتروپی بالا Ni1.5FeCrCu0.5 مورد هدف قرارگرفت. در این راستا، آلیاژ طراحی شده با استفاده از روش ریختهگری تحت خلاء درکوره القایی تولید شد و مشخص شد که آلیاژ ریختگی دارای ساختار تکفاز FCC به همراه جدایش فازی عنصر مس در نواحی بیندندریتی را نشان میدهد. سپس با هدف همگنسازی، حذف جدایش عنصری و دندریتهایساختاری ریختگی، نمونههای آلیاژی در دماهای مختلف 1000، 1100، 1200 و 1300 درجهسانتیگراد به مدت زمانهای مختلف 1، 2، و 6 ساعت حرارت دیده و سپس در آب کوئنچشدند. بر اساس بررسیهای ریزساختاری و خواص مکانیکی، نمونهی همگنسازی شده دردمای 1200 درجه سانتیگراد به مدت زمان 4 ساعت حاوی ساختار کاملاً دانهبندی ورسوبات غنی از کروم به عنوان نمونه بهینه برای ادامه پروژه در نظر گرفته شد. ازآنجایی که فرایند نورد سرد و آنیل پس از آن از فرایندهای جدانشدنی در تولیدآلیاژها هستند، لذا تحولات ریزساختاری و خواص مکانیکی آلیاژ آنتروپی بالا پس ازنورد سرد تا 8 درصد کاهش ضخامت در مسیرهای کرنش مختلف : 1) مستقیم، 2) معکوس (180 درجه)، 3) 90± درجه چرخش حول محور ND و 4) 90 درجه چرخش ساعتگرد حول محور ND مورد بررسی دقیق قرار گرفتند. به این منظوراز روشهای استادندارد مشخصهیابی از جمله میکروسکوپهای نوری، روبشی الکترونی (SEM) مجهز به روش پراش الکترونهای بازگشتی (EBSD) ومیکروسکوپ الکترون عبوری (TEM) استفاده شد. بررسیهای ریزساختاری نشان دادند که تغییرشکلپلاستیک این آلیاژها با مکانیزمهای لغزشنابجاییها، تشکیل دوقلوییها و همچنین باندهای برشی صورت گرفته است. ریزساختارنمونههای نورد سرد شده در مسیر مستقیم و معکوس دارای لایههای کاملا کشیده بههمراه باندهای برشی ضخیمتری بوده، درحالی که در مسیر کرنشهای 90± و 9 درجهساعتگرد، باندهای برشی باریکتر بوده و همچنین دانهها در جهات مختلف دچار کشیدگیشدهاند که این موضوع ناشی از اعمال کرنش و تنش در جهات مختلف است. بررسی فاکتوراشمید نشان داد که نمونه نورد شده در مسیر چهارم، علاوه بر لغزش سیستمهای لغزشیفعال ساختار FCC منجر بهفعالسازی سیستمهای دوقلویی شده است. حضور باندهای برشی ضخیمتر در نمونههاینورد شده در مسیر اول و دوم انرژی بیشتری را در خود ذخیره کرده و در نتیجه مکانهایمستعد جوانهزنی بیشتری در این نمونهها نسبت به نمونههای دیگر وجود دارد. همینامر منجر به ریزدانهتر شدن ریزساختار متبلور پس از آنیل در دمای 1000 درجه سانتیگرادشده است. همچنین پس از تبلور مجدد ریزساختار، نمونههای نورد شده در مسیر چهارمدرصد دوقلویی قابل توجهی را از خود نشان دادکه ناشی جوانهزنی دوقلوییهای مکانیکیحین فرایند تغییرشکل پلاستیک بوده است. نتایج حاصل از آزمونهای مکانیکی نشان دادند کهنورد سرد و آنیل پس از به طور چشمگیری منجر به بهبود خواص مکانیکی شده، به طوریکه با اعمال نورد سرد در مسیر کرنش مستقیم استحکام نهایی نسبت به نمونهی اولیه... درصد افزایش یافته است. اگرچه درصد ازدیاد طول ... درصد کاهش یافته اما اینافت در ازدیاد طول پس از آنیل افزایش چشمگیری داشته است. همچنین مشخص شد که پس ازنورد، نمونه تحت مسیر کرنش چهارم بیشترین استحکام نهایی را به دلیل ریزدانهتربودن ریزساختار و دوقلوییهای مکانیکی داشته، در حالی که پس از آنیل نمونه نوردشده در مسیر مستقیم از آن پیشی گرفته و به علت ریزدانه تر بودن ریزساختار خواصمکانیکی مطلوبتری را ارائه کرده است.

