Oxidation Behavior between 700 and 1300 °C of Refractory TiZrNbHfTa High‐Entropy Alloys Containing Aluminum
Source abstract
Abstract
Refractory alloys without Cr, Al, and Si additions exhibit very poor high temperature oxidation resistance and thus significantly limit their applications. With an aim to improve the poor oxidation resistance of strong and ductile refractory TiZrNbHfTa high‐entropy alloys (HEAs), this study investigates the effect of Al additions on the oxidation behavior and mechanisms for Al0‐1TiZrNbHfTa HEAs. Higher Al content renders the alloy more resistant to oxidation. The AlTiZrNbHfTa alloy exhibits a mass gain twice of that of conventional Ni‐based alloys at 1100 °C for 1 h, but much less than Nb refractory alloys because an Al‐containing oxide on the surface layer provides a partial barrier against oxidation between 700 and 1100 °C. But, at 1300 °C the Al‐containing alloys exhibit poor oxidation resistance because the less dense oxide layers provide oxygen with an effective diffusional channel and enable oxygen to penetrate the substrate more easily.
Source: crossref · Quality: baseline
Research context
OpenAlex topics: High Entropy Alloys Studies · High-Temperature Coating Behaviors · Metal and Thin Film Mechanics
SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.
Affiliations
Department of Materials Science and Engineering National Tsing Hua University No.101, Sec. 2, Guangfu Rd., East Dist. Hsinchu 30013 Taiwan
School of Materials Engineering Purdue University 701 West Stadium Ave, West Lafayette IN 47907‐2045 USA
Funding
Ministry of Science and Technology, Taiwan
References (48)
Show source-provided references
1. 10.1016/j.msea.2004.08.00410.1016/j.msea.2004.08.004 ↗
2. 10.1016/j.jallcom.2006.01.07110.1016/j.jallcom.2006.01.071 ↗
3. 10.1016/j.msea.2012.05.02810.1016/j.msea.2012.05.028 ↗
4. 10.1016/j.intermet.2013.04.02310.1016/j.intermet.2013.04.023 ↗
5. 10.1016/j.jallcom.2013.08.10210.1016/j.jallcom.2013.08.102 ↗
6. 10.1016/0956-716X(95)00327-R10.1016/0956-716X(95)00327-R ↗
7. 10.1016/j.corsci.2010.05.00910.1016/j.corsci.2010.05.009 ↗
8. 10.1007/s11085-009-9187-510.1007/s11085-009-9187-5 ↗
9. 10.1016/S0921-5093(01)01502-710.1016/S0921-5093(01)01502-7 ↗
10. 10.1016/j.intermet.2011.01.00410.1016/j.intermet.2011.01.004 ↗
11. 10.1016/j.jallcom.2011.02.17110.1016/j.jallcom.2011.02.171 ↗
12. 10.1016/j.jallcom.2014.11.06410.1016/j.jallcom.2014.11.064 ↗
13. 10.1016/j.jallcom.2014.11.01210.1016/j.jallcom.2014.11.012 ↗
14. 10.1016/j.matlet.2014.06.06410.1016/j.matlet.2014.06.064 ↗
15. 10.1016/j.actamat.2014.01.02910.1016/j.actamat.2014.01.029 ↗
16. 10.1016/j.actamat.2012.11.03210.1016/j.actamat.2012.11.032 ↗
17. 10.1016/j.jallcom.2012.04.05310.1016/j.jallcom.2012.04.053 ↗
18. 10.1002/adem.20030056710.1002/adem.200300567 ↗
19. 10.1016/j.msea.2003.10.25710.1016/j.msea.2003.10.257 ↗
20. 10.1016/j.jallcom.2014.12.15710.1016/j.jallcom.2014.12.157 ↗
21. 10.1016/j.matlet.2014.05.13410.1016/j.matlet.2014.05.134 ↗
22. 10.1016/j.msea.2012.12.01810.1016/j.msea.2012.12.018 ↗
23. 10.1016/j.intermet.2010.05.01410.1016/j.intermet.2010.05.014 ↗
24. Kofstad P. · 1966
25. 10.1016/j.msea.2005.10.01710.1016/j.msea.2005.10.017 ↗
26. Young D. J. · 2010
27. 10.1007/s11837-013-0776-z10.1007/s11837-013-0776-z ↗
28. 10.1007/s11837-012-0365-610.1007/s11837-012-0365-6 ↗
29. 10.1111/j.1151-2916.1996.tb08528.x10.1111/j.1151-2916.1996.tb08528.x ↗
30. 10.1557/JMR.1993.021410.1557/JMR.1993.0214 ↗
31. 10.1557/JMR.1992.274710.1557/JMR.1992.2747 ↗
32. 10.1002/047174931110.1002/0471749311 ↗
33. Shackelford J. F. · 2001
34. 10.2320/matertrans1989.41.137210.2320/matertrans1989.41.1372 ↗
35. 10.2320/matertrans.46.281710.2320/matertrans.46.2817 ↗
36. 10.1016/j.jallcom.2017.09.16410.1016/j.jallcom.2017.09.164 ↗
37. Birks N. · 2005
38. Witte J. H · Ames Lab. Tech. Rep · 1964 · 66 · 23
39. 10.1007/BF0105202610.1007/BF01052026 ↗
40. 10.1007/s10853-012-6582-010.1007/s10853-012-6582-0 ↗
41. 10.1016/S1468-6996(02)00005-010.1016/S1468-6996(02)00005-0 ↗
42. 10.1007/s11661-007-9398-910.1007/s11661-007-9398-9 ↗
43. 10.1023/A:101035981555010.1023/A:1010359815550 ↗
44. 10.1016/j.surfcoat.2003.10.01110.1016/j.surfcoat.2003.10.011 ↗
45. 10.1007/s10853-011-6041-310.1007/s10853-011-6041-3 ↗
46. 10.1016/j.corsci.2008.06.03310.1016/j.corsci.2008.06.033 ↗
47. 10.1016/j.surfcoat.2003.09.06610.1016/j.surfcoat.2003.09.066 ↗
48. Chang C. H. · 2012