journal article·2024-12Open access

On the Surface Property–Oxidation Relationship in Refractory High‐Entropy Alloys

Alireza Nazarahari, Huseyin Can Ozdemir, Khemais Barienti, Ugur Unal, Demircan Canadinc, Hans Jürgen Maier

Advanced Engineering Materials· Volume 26· Issue 23

Abstract

In this study, oxidation behavior in as‐cast polycrystalline HfNbTaTi3, HfNbTaTiZr, HfMoTaTiZr, and NbMoTaTiZr refractory high‐entropy alloys (RHEAs), and the amorphous form of NbMoTaTiZr RHEA, is investigated. Herein, the surfaces of samples undergoing static oxidation experiments at 700, 800, and 900 °C using scanning electron microscopy, energy‐dispersive X‐Ray spectroscopy, X‐Ray photoelectron spectroscopy, and X‐Ray diffraction are explored. In the corresponding findings, the presence of three different oxidation behaviors in the studied RHEAs is shown: formation of a non‐protective scale, powderization and pesting of the sample, and a distinct amorphous oxidation behavior compared to its polycrystalline counterpart. Notably, Nb appears to induce a detrimental effect on the oxidation properties of samples due to the high ratio of volume change between the oxide and the metal. In the current findings, it is also evidenced that Mo can cause catastrophic failure in RHEAs that lack a protective oxide layer. Overall, the results constitute a step forward in enhancing the understanding of oxidation behavior in RHEAs and developing novel oxidation‐resistant RHEAs.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: High Entropy Alloys Studies · High-Temperature Coating Behaviors · Advanced materials and composites

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

Affiliations

Advanced Materials Group (AMG), Department of Mechanical Engineering Koc University Istanbul 34450 Turkey

Institut für Werkstoffkunde (Materials Science) Leibniz Universität Hannover An der Universität 2 Garbsen 30823 Germany

Department of Chemistry Koc University Istanbul 34450 Turkey

Funding

Deutsche Forschungsgemeinschaft

References (76)

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