Differential effects of Ti addition on microstructure and corresponding mechanical and tribological properties of AlCr3Fe3NiTix high-entropy alloys
Notice bibliographique
Résumé
High-entropy alloys (HEAs), particularly those with an A2+B2 dual-phase structure, offer balanced strength and toughness, leading to superior and well-adjustable wear resistance. The effect of titanium, known to promote the formation of hard intermetallic phases and enhance mechanical properties, on A2+B2 dual-phase HEAs remains less understood. In this work, selecting a representative AlCr 3 Fe 3 Ni alloy with A2+B2 phases as the base alloy, we systematically investigated the phase evolution induced by various amounts of Ti addition and their differential effects on the sliding wear and solid-particle erosion of AlCr 3 Fe 3 NiTi x HEAs (x = 0–1.5, molar ratio). Microstructural analysis reveals that Ti addition promotes the formation of AlNi 2 Ti-type L2 1 and (Fe,Cr) 2 Ti-type C14 Laves phases, both of which strengthen the alloys at the expense of plasticity. However, a low Ti content (i.e., x = 0.2) helps improve both yield strength and plasticity, due to the solid-solution strengthening effect and refinement of grain size. Micro-indentation and scratching tests demonstrate that the C14 Laves phase exhibits the highest hardness but the lowest toughness, whereas the A2+B2 dual-phase structure possesses the highest toughness but the lowest hardness. The L2 1 phase displays intermediate properties between the two. Sliding wear and dry-sand erosion tests reveal that moderate Ti additions enhance wear resistance through solid-solution strengthening, hard-phase reinforcement, and oxidation-induced surface protection. However, erosion resistance deteriorates with increasing Ti content, primarily due to lowered toughness under impact conditions. This study elucidates the dual roles of Ti-induced hard yet brittle phases, i.e., beneficial for sliding wear resistance but detrimental to erosion performance in impact-involving environments requiring higher toughness. The findings provide valuable insights into structure-property relationships for the design of advanced structural and tribo-materials.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».