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Solid solution hardening in CrMnFeCoNi-based high entropy alloy systems studied by a combinatorial approach

Keil, Tom ; Utt, Daniel ; Bruder, Enrico ; Stukowski, Alexander ; Albe, Karsten ; Durst, Karsten (2024)
Solid solution hardening in CrMnFeCoNi-based high entropy alloy systems studied by a combinatorial approach.
In: Journal of Materials Research, 2021, 36 (12)
doi: 10.26083/tuprints-00023580
Artikel, Zweitveröffentlichung, Verlagsversion

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Kurzbeschreibung (Abstract)

Solid solution hardening in high entropy alloys was studied for the Cantor alloy using diffusion couples and nanoindentation. We study a continuous variation of the alloying content and directly correlate the nanoindentation hardness to the local composition up to the phase boundary. The composition dependent hardness is analysed using the Labusch model and the more recent Varvenne model. The Labusch model has been fitted to experimental data and confirms Cr as the most potent strengthening element. For comparison of the experimental hardness and the predicted yield strength of the Varvenne model, a concentration-dependent strain-hardening factor is introduced to account for strain hardening during indentation, which leads to a very good agreement between experiment and model. A study of the input parameters of the Varvenne model, performed by atomistic computer simulations, shows no significant effect of fluctuations in the atomic size misfit volumes or in the local shear modulus to the computed yield strength.

Typ des Eintrags: Artikel
Erschienen: 2024
Autor(en): Keil, Tom ; Utt, Daniel ; Bruder, Enrico ; Stukowski, Alexander ; Albe, Karsten ; Durst, Karsten
Art des Eintrags: Zweitveröffentlichung
Titel: Solid solution hardening in CrMnFeCoNi-based high entropy alloy systems studied by a combinatorial approach
Sprache: Englisch
Publikationsjahr: 24 September 2024
Ort: Darmstadt
Publikationsdatum der Erstveröffentlichung: 2021
Ort der Erstveröffentlichung: Berlin
Verlag: Springer International Publishing
Titel der Zeitschrift, Zeitung oder Schriftenreihe: Journal of Materials Research
Jahrgang/Volume einer Zeitschrift: 36
(Heft-)Nummer: 12
DOI: 10.26083/tuprints-00023580
URL / URN: https://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/23580
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Herkunft: Zweitveröffentlichung DeepGreen
Kurzbeschreibung (Abstract):

Solid solution hardening in high entropy alloys was studied for the Cantor alloy using diffusion couples and nanoindentation. We study a continuous variation of the alloying content and directly correlate the nanoindentation hardness to the local composition up to the phase boundary. The composition dependent hardness is analysed using the Labusch model and the more recent Varvenne model. The Labusch model has been fitted to experimental data and confirms Cr as the most potent strengthening element. For comparison of the experimental hardness and the predicted yield strength of the Varvenne model, a concentration-dependent strain-hardening factor is introduced to account for strain hardening during indentation, which leads to a very good agreement between experiment and model. A study of the input parameters of the Varvenne model, performed by atomistic computer simulations, shows no significant effect of fluctuations in the atomic size misfit volumes or in the local shear modulus to the computed yield strength.

Freie Schlagworte: High-entropy alloy, Nanoindentation, Simulation
Status: Verlagsversion
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-235809
Sachgruppe der Dewey Dezimalklassifikatin (DDC): 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 530 Physik
500 Naturwissenschaften und Mathematik > 540 Chemie
Fachbereich(e)/-gebiet(e): 11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Materialmodellierung
11 Fachbereich Material- und Geowissenschaften > Materialwissenschaft > Fachgebiet Physikalische Metallkunde
Hinterlegungsdatum: 24 Sep 2024 09:34
Letzte Änderung: 25 Sep 2024 08:47
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