Effect of Al Content on Microstructure, Mechanical, and Corrosion Properties of (Fe₃₃Cr₃₆Ni₁₅Co₁₅Ti₁)_{100−x}Al_{x} High‐Entropy Alloys

Qifeng Zheng; Weiyan Lu; Dong Han; Tianrun Li; Hui Guo; Keqiang Qiu; Baijun Yang; Jianqiang Wang

doi:10.1002/adem.202301013

journal article·2023-11

Effect of Al Content on Microstructure, Mechanical, and Corrosion Properties of (Fe₃₃Cr₃₆Ni₁₅Co₁₅Ti₁)_100−xAl_x High‐Entropy Alloys

Qifeng Zheng, Weiyan Lu, Dong Han, Tianrun Li, Hui Guo, Keqiang Qiu, Baijun Yang, Jianqiang Wang

Advanced Engineering Materials· Volume 25· Issue 22

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Source abstract

Abstract

(Fe₃₃Cr₃₆Ni₁₅Co₁₅Ti₁)_100−xAl_x (x = 0, 3, 5, 6, 7, 8) high‐entropy alloys (HEAs) are prepared by arc melting. The influence of Al element addition on the microstructure, mechanical properties, and anticorrosion in 3.5 wt% NaCl aqueous solution is systematically investigated. The microstructure analysis indicates that HEAs possess varying phases from face center cubic/face‐centered cubic (FCC) + sigma to FCC + body‐centered cubic (BCC) and then FCC + BCC +sigma, the last to BCC + sigma with the increase of Al content. The compressive results suggest that the Al addition exhibits a significant elevation in strength. Particularly, Al7 alloy shows a superior strength and plasticity, which presents a yield strength of 1315.3 MPa and a compressive strain over 50%. Order strengthening and coherent strengthening of nanosized phase are regarded as main strengthening effects. In addition, Al element is harmful for the corrosion resistance of (Fe₃₃Cr₃₆Ni₁₅Co₁₅Ti₁)_100−xAl_x HEAs system, which is ascribed to the weakened passive film stability. It is also noted that pits tend to be initiated in relatively Cr‐depleted phases (FCC or B2 phase) due to the inhomogeneous elemental distribution‐induced galvanic corrosion. In spite of this, all HEAs exhibit superior corrosion resistance than that of 304SS.

Source: crossref · Quality: baseline

Research context

Metals & alloys Nanomaterials

OpenAlex topics: High Entropy Alloys Studies · High-Temperature Coating Behaviors · Additive Manufacturing Materials and Processes

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

School of Materials Science and Engineering Shenyang University of Technology Shenyang 110870 P. R. China

Shenyang National Laboratory for Materials Science Institute of Metal Research CAS Shenyang 110016 P. R. China

School of Materials Science and Engineering University of Science and Technology of China Shenyang 110016 P. R. China

Institute of Applied Physics Jiangxi Academy of Sciences Nanchang 330012 P. R. China

Funding

National Natural Science Foundation of China · Natural Science Foundation of Jiangxi Province · Major Discipline Academic and Technical Leaders Training Program of Jiangxi Province

References (67)

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