HfZrTiTaAl সিরিজের উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলির গতিশীল বিকৃতি, ক্ষতি এবং ব্যর্থতার আচরণ

Aug 08, 2025 একটি বার্তা রেখে যান

WechatIMG13

উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয় হল একটি নতুন ধরনের খাদ উপাদান যা চার বা ততোধিক প্রধান উপাদান সমতুল্য বা কাছাকাছি সমতুল্য অনুপাতে গঠিত [1-2]। তাদের অনন্য গঠন এবং উচ্চ-এনট্রপি বৈশিষ্ট্যের কারণে, তারা ঐতিহ্যগত সংকর ধাতুর তুলনায় উচ্চতর যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্য প্রদর্শন করে [3-7]। উচ্চ-এনট্রপি সংকর ধাতুর ধারণাটি সর্বপ্রথম 2004 সালে তাইওয়ানের প্রফেসর জিয়ান{{14}ওয়েই ইয়ে দ্বারা প্রস্তাব করা হয়েছিল [8]। উচ্চ-এনট্রপি অ্যালোয়ের ডিজাইন ধারণার উপর ভিত্তি করে, সেনকভ এট আল। [৯] প্রধান উপাদান হিসেবে অবাধ্য ধাতব উপাদান সহ অবাধ্য উচ্চ-এনট্রপি সংকর ধাতু প্রস্তুত। এই সংকর ধাতুগুলি উচ্চ তাপমাত্রায় স্থিতিশীল থাকে এবং উচ্চ শক্তি এবং ঘনত্বের অধিকারী, ব্যাপক মনোযোগ আকর্ষণ করে [১০-11]। গং লেই এট আল। [১২] চতুর্মুখী CrMoNbV রিফ্র্যাক্টরি হাই-এনট্রপি অ্যালোয়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি অধ্যয়ন করে এবং দেখেছে যে আধা-স্থির অবস্থায় এর ফলন শক্তি ছিল 1,410 MPa, তুলনামূলকভাবে ছোট প্লাস্টিকের বিকৃতি এবং ফ্র্যাকচারের সারফেসে ফ্র্যাকচারের একটি সাধারণ ক্লিভেজ সহ। ঝাং এট আল। [১৩] CoCrMoNbTi উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলির যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যের উপর Ti সামগ্রীর প্রভাব তদন্ত করেছে। তাদের মধ্যে, CoCrMoNbTi0.2 এর সর্বোত্তম ব্যাপক কর্মক্ষমতা ছিল, যথাক্রমে 1,906 MPa এবং 5.07% এর সংকোচন শক্তি এবং ফ্র্যাকচার স্ট্রেন সহ। রেগেনবার্গ এট আল। [১৪] MoNbVWTi উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলি অধ্যয়ন করেছেন, যেগুলির আধা-স্থির অবস্থার অধীনে উচ্চ ফলন শক্তি রয়েছে এবং তাদের ফলন শক্তি প্রধানত Mo এবং Nb-এর বিষয়বস্তু দ্বারা প্রভাবিত হয়, তবে তাদের দুর্বল নমনীয়তা রয়েছে৷ এটি দেখা যায় যে উপরে উল্লিখিত অবাধ্য উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলির উচ্চ শক্তি থাকলেও, আধা-স্থির অবস্থায় তাদের প্লাস্টিকতা দুর্বল, যা তাদের প্রয়োগের পরিসরকে সীমিত করে। IVB গ্রুপ (Hf, Zr, Ti) উপাদান যোগ করার মাধ্যমে, এটি উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলির প্লাস্টিকতা উন্নত করবে বলে আশা করা হচ্ছে। উদাহরণস্বরূপ, HfZrTiTa [15], HfNbTaTiZr [16], HfNbTiZr [17], এবং HfNbTiVZr [18]। এই উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলি গতিশীল লোডিং পরিবেশে প্রয়োগ করা যেতে পারে, এবং তাদের গতিশীল যান্ত্রিক আচরণ মনোযোগ আকর্ষণ করেছে। দিরাস এট আল। [১৯] বিভিন্ন স্ট্রেন হারের অধীনে সমতুল্য TiHfZrTaNb উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয়গুলির যান্ত্রিক আচরণ অধ্যয়ন করেছেন। 3.4×103 s-1 লোডিং স্ট্রেন হারে ফলনের শক্তি আধা-স্ট্যাটিক লোডিং অবস্থার তুলনায় 40% বেশি। তদুপরি, স্ট্রেন রেট বাড়ার সাথে সাথে নমুনার অভ্যন্তরে অ্যাডিয়াব্যাটিক শিয়ার ব্যান্ডগুলির বিচ্ছুরণ ধীরে ধীরে হ্রাস পেতে থাকে, অর্থাৎ শিয়ার ব্যান্ডগুলির ঘনত্ব ধীরে ধীরে হ্রাস পায় এবং ধীরে ধীরে পুরুত্ব বৃদ্ধি পায়। ঝাং এট আল। [20] HfZrTiTa উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয় ডিজাইন এবং প্রস্তুত করা হয়েছে। HfZrTiTa0.5 উচ্চ-এন্ট্রপি অ্যালয় এর ফলন শক্তি এবং ফ্র্যাকচার স্ট্রেন আধা-স্ট্যাটিক লোডিং অবস্থার মধ্যে ছিল যথাক্রমে 774 MPa এবং 13.5%। এর ফলন শক্তি একটি উল্লেখযোগ্য স্ট্রেন রেট শক্তিশালীকরণ প্রভাব দেখিয়েছে। একই সময়ে, গতিশীল লোডিংয়ের অধীনে খাদটির তাপীয় প্লাস্টিকের অস্থিরতা এবং অ্যাডিয়াব্যাটিক শিয়ার সংবেদনশীলতা নিয়ে আলোচনা করা হয়েছিল। গান এবং অন্যান্য. [২১] HfNbZrTi উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয় আধা-স্থির অবস্থায় 780 MPa হতে ফলনের শক্তি পরিমাপ করেছে। যখন লোডিং স্ট্রেন রেট ছিল 3.0×103 s-1, তখন এর ফলনের শক্তি 1,380 MPa-এ বেড়েছে৷ পরীক্ষা-নিরীক্ষা এবং সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের সংমিশ্রণের মাধ্যমে, এটি পাওয়া গেছে যে এই সংকর ধাতুতে অ্যাডিয়াব্যাটিক শিয়ার ব্যান্ড গঠনের প্রধান কারণ ছিল ক্ষতি নরম হওয়া। আলের ভাল প্লাস্টিকতা রয়েছে এবং উচ্চ-এনট্রপি অ্যালয় উপাদানগুলির মধ্যে ককটেল প্রভাবের কারণে, আল যোগ করার ফলে উপাদানটির প্লাস্টিকের বিকৃতির ক্ষমতা আরও উন্নত হবে বলে আশা করা হচ্ছে [22]। এই কাগজে, একটি উপন্যাস HfZrTiTaAl উচ্চ-এনট্রপি খাদ ডিজাইন এবং তৈরি করা হয়েছিল। অ্যালোয়ের মাইক্রোস্ট্রাকচারটি এক্স-রে ডিফ্র্যাকশন (XRD), স্ক্যানিং ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (SEM), ইলেক্ট্রন ব্যাকস্ক্যাটার ডিফ্র্যাকশন (EBSD), এবং ট্রান্সমিশন ইলেক্ট্রন মাইক্রোস্কোপি (TEM) দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছিল। HfZrTiTaAl উচ্চ-এনট্রপি খাদের গতিশীল যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলি একটি স্প্লিট হপকিনসন প্রেসার বার (SHPB) ডিভাইস ব্যবহার করে পদ্ধতিগতভাবে বিশ্লেষণ করা হয়েছিল। অধিকন্তু, জনসন-কুক (জেসি) গঠনমূলক মডেল পরামিতি এবং উপাদান ক্ষতির মডেল পরামিতিগুলি সংখ্যাসূচক সিমুলেশনের মাধ্যমে প্রাপ্ত করা হয়েছিল এবং গতিশীল লোডিং অবস্থার অধীনে উপাদানটির বিকৃতি, ক্ষতি এবং ব্যর্থতার আচরণ বিশ্লেষণ করা হয়েছিল।