Disperzně zpevněné vysoce entropické slitiny pro použití za extrémních podmínek
ID projektu:GA17-23964S
Poskytovatel:Grantová agentura České republiky
Období:01.01.2017 - 31.12.2019
Příjemce -- koordinátor:Ústav fyziky materiálů AV ČR, v. v. i. -- Ing. Hynek Hadraba, Ph.D.
Spolupříjemce / hl. řešitel(é):Ústav fyziky plazmatu AV ČR, v. v. i., Praha -- Ing. Jiří Matějíček, Ph.D.
Spoluřešitelé z ÚFPM. Vilémová, B. Nevrlá, K. Illková, F. Lukáč

Cíle projektu: Slitiny jsou založeny na jednom hlavním prvku a zlepšení jeho vlastností přidanými legurami. Vysoce entropické slitiny obsahují několik prvků v přibližně stejných poměrech. Vysoká entropie uspořádání slitiny pak převýší volnou entalpii tvorby sloučenin a fází. Vybraná referenční vysoce entropická slitina CoCrFeNiMn má jednoduchou jedno fázovou mikrostrukturu a výborné mechanické vlastnosti jak za vysokých, tak za kryogenních teplot. Za vysokých teplot ale pevnost této vysoce entropické slitiny výrazně klesá z důvodu omezení jejího zhouževnatění distorzí mřížky narušené tepelnými pohyby atomů. Cílem tohoto projektu je zlepšit vysoko teplotní odolnost slitiny pomocí vnesení disperze do mikrostruktury cestou přípravy mechanickým legováním. Zhouževnatění částicemi může významně snížit pokles pevnosti slitiny za vysokých teplot a zlepšit její creepové chování. Cílem projektu bude také změna chemického složení slitiny nízko aktivačními prvky tak, aby slitina byla vhodná pro použití v radiačním prostředí za vysokých teplot bez toho, aby byly zhoršeny její výborné mechanické vlastnosti.

Související výsledky:

Macková A., Havránek V., Mikšová R., Fernandes S., Matějíček J., Hadraba H., Vilémová M., Liedke M. O., Martan J., Vronka M., Haušild P., Butterling M., Honnerová P., Attalah A. G., Wagner A., Lukáč F.: Radiation damage evolution in High Entropy Alloys (HEAs) caused by 3–5 MeV Au and 5 MeV Cu ions in a broad range of dpa in connection to mechanical properties and internal morphology. Nuclear Materials and Energy 37 [DEC] (2023) č. článku 101510. E. [ Link ]

Vilémová M., Hadraba H., Weiss Z., Lukáč F., Csáki Š., Chlup Z., Matějíček J., Chráska T.: Phase, composition and structure changes of CoCrNi-based concentrated alloys resulting from high temperature oxidation. Materials 13 [10] (2020) č. článku 2276. [ Link ]

Chlup Z., Fintová S., Hadraba H., Kuběna I., Vilémová M., Matějíček J.: Fatigue Behaviour and Crack Initiation in CoCrFeNiMn High-Entropy Alloy Processed by Powder Metallurgy. Metals 9 [10] (2019) č. článku 1110. [ Link ]

Vilémová M., Illková K., Csáki Š., Lukáč F., Hadraba H., Matějíček J., Chlup Z., Klečka J.: Thermal and Oxidation Behavior of CoCrFeMnNi Alloy with and Without Yttrium Oxide Particle Dispersion. Journal of Materials Engineering and Performance 28 [9] (2019) 5850-5859. [ Link ]

Vilémová M., Illková K., Lukáč F., Matějíček J., Klečka J., Leitner J.: Microstructure and phase stability of W-Cr alloy prepared by spark plasma sintering. Fusion Engineering and Design 127 [February] (2018) 173-178. [ Link ]

Dobeš F., Hadraba H., Chlup Z., Dlouhý A., Vilémová M., Matějíček J.: Compressive creep behavior of an oxide-dispersion-strengthened CoCrFeMnNi high-entropy alloy. Materials Science and Engineering A-Structural materials 732 [AUG] (2018) 99-104. [ Link ]