Tensile Overload-induced Texture Effects on the Fatigue Resistance of a CoCrFeMnNi High-entropy Alloy, Acta Materialia,245,118585(2023)
大面積高空間解析掃描成份,微結構與織構: 研究高熵合金疲勞機制
Tu-Ngoc Lam, Hsu-Huan Chin, Xiaodan Zhang, Rui Feng d, Huamiao Wang, Ching-Yu Chiang, Soo Yeol Lee*, Takuro Kawasaki, Stefanus Harjo, Peter K. Liaw, An-Chou Yeh, Tsai-Fu Chung, E-Wen Huang*
2023/05/23
源於清華大學葉均蔚教授發明的高熵合金，由於其優異的機械性能與多樣配方產生的新興應用潛力成為材料領域重要的研究課題。相對於傳統結構金屬材料，高熵合金因為多元配方效應而在其原子排列間可以生成與共存多樣微結構，像是雙晶、不同種類疊差等，進而在延展性與強度的兩難間開拓出不斷突破的機械性能[1]。為了將實驗室尖端材料的性能突破拓展至工程應用，結構材料的耐疲勞性質是首要的研究課題。本團隊長期參與清大高熵材料研究中心，系統性的針對高熵合金經典的CoCrFeMnNi配方研究其晶粒效應、疊差、雙晶等微結構影響的疲勞行為[2, 3]。對於工程應用的大塊材雖然也已經藉由高穿透性的中子繞射與峰型分析，歸納出與殘餘應力趨勢可以互相比對的疲勞裂紋現象[4]。本研究進一步的應用TPS21A的高空間與大面積成份與晶格分辨，解析出晶格取向的織構效應，首先報導高熵合金織構對疲勞的影響。本研究有助於應用高熵合金時操作壽命的預測。
1. Huang, E.W., et al., Machine-learning and high-throughput studies for high-entropy materials. Materials Science and Engineering: R: Reports, 2022. 147: p. 100645.
2. Lam, T.-N., et al., Comparing Cyclic Tension-Compression Effects on CoCrFeMnNi High-Entropy Alloy and Ni-Based Superalloy. Crystals, 2019. 9(8): p. 420.
3. Luo, M.-Y., et al., Grain-size-dependent microstructure effects on cyclic deformation mechanisms in CoCrFeMnNi high-entropy-alloys. Scripta Materialia, 2022. 210: p. 114459.
4. Lam, T.-N., et al., Enhancement of fatigue resistance by overload-induced deformation twinning in a CoCrFeMnNi high-entropy alloy. Acta Materialia, 2020. 201: p. 412-424.