
高エントロピー合金は、4 つ以上の主元素を等モルまたは等モルに近い割合で構成する新しいタイプの合金材料です [1-2]。その独特の構造と高エントロピー特性により、従来の合金材料と比較して優れた機械的特性を示します [3-7]。高エントロピー合金の概念は、2004 年に台湾の Jien{14}} 教授 Wei Yeh によって初めて提案されました [8]。高エントロピー合金の設計コンセプトに基づいて、Senkov らは[9]は、主成分として高融点金属元素を含む高融点高エントロピー合金を調製した。-。これらの合金は高温でも安定しており、高い強度と密度を備えているため、幅広い注目を集めています[10-11]。ゴン・レイら。 [12] は、四元 CrMoNbV 耐火性高エントロピー合金の機械的特性を研究し、準静的条件下での降伏強度が 1,410 MPa であり、比較的小さな塑性変形と破面での典型的な劈開破壊形態を伴うことを発見しました。張ら。 [13] は、CoCrMoNbTi 高エントロピー合金の機械的特性に対する Ti 含有量の影響を調査しました。その中で、CoCrMoNbTi0.2 が最も総合的な性能が高く、圧縮強度は 1,906 MPa、破壊歪みは 5.07% でした。レーゲンバーグら。 [14] は、準静的条件下で高い降伏強度を有する MoNbVWTi 高エントロピー合金を研究しました。-、その降伏強度は主に Mo と Nb の含有量によって影響されますが、延性が劣ります。上記の耐火性高エントロピー合金は高い強度を持っていますが、準静的条件下での可塑性が低く、その適用範囲が制限されていることがわかります。- IVB族(Hf、Zr、Ti)元素を添加することにより、高エントロピー合金の塑性向上が期待されます。たとえば、HfZrTiTa [15]、HfNbTaTiZr [16]、HfNbTiZr [17]、および HfNbTiVZr [18]。これらの高エントロピー合金は動的荷重環境に適用でき、その動的機械的挙動が注目を集めています。ディラスら。 [19] は、異なるひずみ速度下での等モル TiHfZrTaNb 高- 合金の機械的挙動を研究しました。 3.4×103 s-1の荷重ひずみ速度での降伏強度は、準静的荷重条件下での降伏強度より40%高かった。-。さらに、ひずみ速度が増加するにつれて、試験片内部の断熱せん断帯の分散は徐々に減少します。つまり、せん断帯の密度は徐々に減少し、厚さは徐々に増加します。張ら。 [20] HfZrTiTa 高エントロピー合金を設計、製造しました。準静的荷重条件下での HfZrTiTa0.5 高エントロピー合金の降伏強度と破壊ひずみは、それぞれ 774 MPa と 13.5% でした。-その降伏強度は、顕著なひずみ速度強化効果を示しました。同時に、動的荷重下での合金の熱可塑性不安定性と断熱せん断感度についても議論しました。ソングら。 [21] は、準静的条件下で HfNbZrTi 高エントロピー合金の降伏強度を測定し、780 MPa でした。-。荷重ひずみ速度が 3.0×103 s-1 のとき、降伏強さは 1,380 MPa まで増加しました。実験と数値シミュレーションを組み合わせた結果、損傷軟化がこの合金の断熱せん断帯の形成の主な要因であることが判明しました。 Al が良好な可塑性を持ち、高エントロピー合金の元素間のカクテル効果により、Al を添加すると材料の塑性変形能力がさらに強化されることが期待されます [22]。この論文では、新しい HfZrTiTaAl 高エントロピー合金を設計および製造しました。合金の微細構造は、X 線回折 (XRD)、走査型電子顕微鏡 (SEM)、後方散乱電子回折 (EBSD)、および透過型電子顕微鏡 (TEM) によって特性評価されました。 HfZrTiTaAl 高エントロピー合金の動的機械的特性は、スプリット ホプキンソン プレッシャー バー (SHPB) デバイスを使用して系統的に解析されました。さらに,Johnson-Cook(JC)構成モデルパラメータと材料損傷モデルパラメータを数値シミュレーションにより取得し,動的荷重条件下での材料の変形,損傷,破壊挙動を解析した。
