பீங்கான்-வலுவூட்டப்பட்ட HEA- அடிப்படையிலான கலவைகள் இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையை வெளிப்படுத்துகின்றன.

CoCrFeNi என்பது நன்கு ஆய்வு செய்யப்பட்ட முகத்தை மையமாகக் கொண்ட க்யூபிக் (fcc) உயர்-என்ட்ரோபி அலாய் (HEA) சிறந்த டக்டிலிட்டி ஆனால் குறைந்த வலிமை கொண்டது.ஆர்க் மெல்டிங் முறையைப் பயன்படுத்தி வெவ்வேறு அளவு SiC ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம் அத்தகைய HEA களின் வலிமை மற்றும் நீர்த்துப்போகும் சமநிலையை மேம்படுத்துவதே இந்த ஆய்வின் கவனம்.அடிப்படை HEA இல் குரோமியம் இருப்பது உருகும் போது SiC இன் சிதைவை ஏற்படுத்துகிறது என்று நிறுவப்பட்டுள்ளது.இவ்வாறு, குரோமியத்துடன் இலவச கார்பனின் தொடர்பு குரோமியம் கார்பைடுகளின் சிட்டு உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கிறது, அதே நேரத்தில் இலவச சிலிக்கான் அடிப்படை HEA இல் கரைசலில் உள்ளது மற்றும்/அல்லது சிலிசைடுகளை உருவாக்க அடிப்படை HEA ஐ உருவாக்கும் கூறுகளுடன் தொடர்பு கொள்கிறது.SiC உள்ளடக்கம் அதிகரிக்கும் போது, ​​மைக்ரோஸ்ட்ரக்சர் கட்டம் பின்வரும் வரிசையில் மாறுகிறது: fcc → fcc + eutectic → fcc + குரோமியம் கார்பைடு செதில்கள் → fcc + குரோமியம் கார்பைடு செதில்கள் + சிலிசைடு → fcc + குரோமியம் கார்பைடு செதில்கள் + கிராஃபைட் பாலிசைடு / சிலிசைடு.இதன் விளைவாக வரும் கலவைகள் வழக்கமான உலோகக் கலவைகள் மற்றும் உயர் என்ட்ரோபி உலோகக் கலவைகளுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மிகவும் பரந்த அளவிலான இயந்திர பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன (மகசூல் வலிமை 277 MPa இலிருந்து 60% நீளத்திற்கு மேல் 2522 MPa வரை 6% நீளம் வரை).உருவாக்கப்பட்ட சில உயர் என்ட்ரோபி கலவைகள் இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையைக் காட்டுகின்றன (மகசூல் வலிமை 1200 MPa, நீளம் 37%) மற்றும் மகசூல் அழுத்த-நீள்வட்ட வரைபடத்தில் முன்னர் அடைய முடியாத பகுதிகளை ஆக்கிரமித்துள்ளன.குறிப்பிடத்தக்க நீட்டிப்புக்கு கூடுதலாக, HEA கலவைகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமை மொத்த உலோக கண்ணாடிகளின் அதே வரம்பில் உள்ளது.எனவே, உயர்-என்ட்ரோபி கலவைகளின் வளர்ச்சி மேம்பட்ட கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கான இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையை அடைய உதவும் என்று நம்பப்படுகிறது.
உயர் என்ட்ரோபி உலோகக்கலவைகளின் வளர்ச்சியானது உலோகவியலில் ஒரு நம்பிக்கைக்குரிய புதிய கருத்தாகும்1,2.உயர் என்ட்ரோபி உலோகக்கலவைகள் (HEA) பல நிகழ்வுகளில் இயற்பியல் மற்றும் இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையைக் காட்டியுள்ளன, இதில் அதிக வெப்ப நிலைத்தன்மை ,15 மற்றும் tribological பண்புகள்15 ,16,17 கூட அதிக வெப்பநிலை18,19,20,21,22 மற்றும் இயந்திர பண்புகள் குறைந்த வெப்பநிலையில்23,24,25.HEA இல் உள்ள மெக்கானிக்கல் பண்புகளின் சிறந்த கலவையானது பொதுவாக நான்கு முக்கிய விளைவுகளுக்குக் காரணமாகும், அதாவது உயர் கட்டமைப்பு என்ட்ரோபி26, வலுவான லட்டு சிதைவு27, மெதுவான பரவல்28 மற்றும் காக்டெய்ல் விளைவு29.HEAகள் பொதுவாக FCC, BCC மற்றும் HCP வகைகளாக வகைப்படுத்தப்படுகின்றன.FCC HEA பொதுவாக Co, Cr, Fe, Ni மற்றும் Mn போன்ற மாறுதல் கூறுகளைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சிறந்த டக்டிலிட்டி (குறைந்த வெப்பநிலை25 இல் கூட) ஆனால் குறைந்த வலிமையை வெளிப்படுத்துகிறது.BCC HEA ஆனது பொதுவாக W, Mo, Nb, Ta, Ti மற்றும் V போன்ற அதிக அடர்த்தி கொண்ட தனிமங்களால் ஆனது மற்றும் மிக அதிக வலிமையைக் கொண்டுள்ளது, ஆனால் குறைந்த டக்டிலிட்டி மற்றும் குறைந்த குறிப்பிட்ட வலிமையைக் கொண்டுள்ளது30.
எந்திரம், தெர்மோமெக்கானிக்கல் செயலாக்கம் மற்றும் தனிமங்களின் சேர்ப்பு ஆகியவற்றின் அடிப்படையில் HEA இன் நுண் கட்டமைப்பு மாற்றம் இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையைப் பெற ஆராயப்பட்டது.CoCrFeMnNi FCC HEA ஆனது உயர் அழுத்த முறுக்கினால் கடுமையான பிளாஸ்டிக் சிதைவுக்கு உட்பட்டது, இது கடினத்தன்மை (520 HV) மற்றும் வலிமை (1950 MPa) ஆகியவற்றில் குறிப்பிடத்தக்க அதிகரிப்புக்கு வழிவகுக்கிறது, ஆனால் ஒரு நானோ கிரிஸ்டலின் நுண் கட்டமைப்பின் (~50 nm) வளர்ச்சியானது கலவையை உடையக்கூடியதாக ஆக்குகிறது. .ட்வின்னிங் டக்டிலிட்டி (TWIP) மற்றும் ட்ரான்ஸ்ஃபர்மேஷன் இன்டுஸ்டு பிளாஸ்டிசிட்டி (TRIP) ஆகியவற்றை CoCrFeMnNi HEA களாக இணைப்பது, உண்மையான இழுவிசை வலிமை மதிப்புகளின் இழப்பில் இருந்தாலும், அதிக இழுவிசை நீர்த்துப்போகும் தன்மையை விளைவிக்கும் நல்ல வேலை கடினத்தன்மையை வழங்குகிறது.கீழே (1124 MPa) 32. ஷாட் பீனிங்கைப் பயன்படுத்தி CoCrFeMnNi HEA இல் அடுக்கு நுண் கட்டமைப்பு (மெல்லிய சிதைந்த அடுக்கு மற்றும் உருமாற்றமில்லாத மையத்தை உள்ளடக்கியது) உருவாக்கம் வலிமையை அதிகரித்தது, ஆனால் இந்த முன்னேற்றம் சுமார் 700 MPa33 வரை மட்டுமே இருந்தது.வலிமை மற்றும் டக்டிலிட்டி ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவையைக் கொண்ட பொருட்களைத் தேடுவதில், ஐசோடோமிக் அல்லாத தனிமங்களின் சேர்த்தல்களைப் பயன்படுத்தி மல்டிஃபேஸ் ஹெச்இஏக்கள் மற்றும் யூடெக்டிக் ஹெச்இஏக்களின் வளர்ச்சியும் ஆய்வு செய்யப்பட்டுள்ளது34,35,36,37,38,39,40,41.உண்மையில், யூடெக்டிக் உயர்-என்ட்ரோபி உலோகக் கலவைகளில் கடினமான மற்றும் மென்மையான கட்டங்களின் நுணுக்கமான விநியோகம் வலிமை மற்றும் டக்டிலிட்டி35,38,42,43 ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் சிறந்த கலவைக்கு வழிவகுக்கும் என்று கண்டறியப்பட்டுள்ளது.
CoCrFeNi அமைப்பு பரவலாக ஆய்வு செய்யப்பட்ட ஒற்றை-கட்ட FCC உயர்-என்ட்ரோபி அலாய் ஆகும்.இந்த அமைப்பு குறைந்த மற்றும் அதிக வெப்பநிலையில் வேகமாக வேலை கடினப்படுத்துதல் பண்புகள் மற்றும் சிறந்த டக்டிலிட்டி45,46 ஆகியவற்றை வெளிப்படுத்துகிறது.தானிய சுத்திகரிப்பு25, பன்முக நுண் கட்டமைப்பு49, மழைப்பொழிவு50,51,52 மற்றும் உருமாற்றம்-தூண்டப்பட்ட பிளாஸ்டிசிட்டி (TRIP)53 உட்பட அதன் ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த வலிமையை (~300 MPa)47,48 மேம்படுத்த பல்வேறு முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன.வார்ப்பு முகத்தை மையமாகக் கொண்ட கனசதுர HEA CoCrFeNiயின் தானியச் சுத்திகரிப்பு, கடுமையான நிலைமைகளின் கீழ் குளிர்ச்சியான வரைதல் மூலம் வலிமையை சுமார் 300 MPa47.48 இலிருந்து 1.2 GPa25 ஆக அதிகரிக்கிறது, ஆனால் 60% க்கும் அதிகமாக இருந்து 12.6% வரை டக்டிலிட்டி இழப்பைக் குறைக்கிறது.CoCrFeNi இன் HEA உடன் Al ஐச் சேர்ப்பதன் விளைவாக ஒரு பன்முக நுண்ணிய கட்டமைப்பு உருவானது, இது அதன் மகசூல் வலிமையை 786 MPa ஆகவும், அதன் ஒப்பீட்டு நீளத்தை சுமார் 22%49 ஆகவும் அதிகரித்தது.CoCrFeNi HEA ஆனது Ti மற்றும் Al உடன் சேர்க்கப்பட்டு வீழ்படிவுகளை உருவாக்குகிறது, இதன் மூலம் மழைப்பொழிவு வலுவடைந்து, அதன் மகசூல் வலிமையை 645 MPa ஆகவும், நீட்டிப்பு 39%51 ஆகவும் அதிகரிக்கிறது.TRIP பொறிமுறையும் (முகத்தை மையமாகக் கொண்ட கனசதுர → ஹெக்ஸாஹெட்ரல் மார்டென்சிடிக் மாற்றம்) மற்றும் ட்வின்னிங் ஆனது CoCrFeNi HEA இன் இழுவிசை வலிமையை 841 MPa ஆகவும், இடைவேளையின் போது நீட்டிப்பு 76%53 ஆகவும் அதிகரித்தது.
HEA முகத்தை மையப்படுத்திய கனசதுர மேட்ரிக்ஸில் பீங்கான் வலுவூட்டலைச் சேர்க்க முயற்சிகள் மேற்கொள்ளப்பட்டுள்ளன, இது வலிமை மற்றும் நீர்த்துப்போகக்கூடிய சிறந்த கலவையை வெளிப்படுத்தக்கூடிய உயர் என்ட்ரோபி கலவைகளை உருவாக்குகிறது.உயர் என்ட்ரோபி கொண்ட கலவைகள் வெற்றிட வில் உருகுதல் 44, இயந்திர கலவை 45,46,47,48,52,53, ஸ்பார்க் பிளாஸ்மா சின்டெரிங்46,51,52, வெற்றிட வெப்ப அழுத்துதல் 45, சூடான ஐசோஸ்டேடிக் அழுத்துதல் 47,48 மற்றும் சேர்க்கையின் வளர்ச்சி, 50கார்பைடுகள், ஆக்சைடுகள் மற்றும் நைட்ரைடுகளான WC44, 45, 46, Al2O347, SiC48, TiC43, 49, TiN50 மற்றும் Y2O351 ஆகியவை HEA கலவைகளின் வளர்ச்சியில் செராமிக் வலுவூட்டலாகப் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன.வலுவான மற்றும் நீடித்த HEA கலவையை வடிவமைத்து உருவாக்கும் போது சரியான HEA மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் பீங்கான் ஆகியவற்றைத் தேர்ந்தெடுப்பது மிகவும் முக்கியமானது.இந்த வேலையில், CoCrFeNi அணி பொருளாக தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது.CoCrFeNi HEA இல் பல்வேறு அளவு SiC சேர்க்கப்பட்டது மற்றும் நுண் கட்டமைப்பு, கட்ட கலவை மற்றும் இயந்திர பண்புகள் ஆகியவற்றில் அவற்றின் தாக்கம் ஆய்வு செய்யப்பட்டது.
உயர் தூய்மை உலோகங்கள் Co, Cr, Fe, மற்றும் Ni (99.95 wt %) மற்றும் SiC தூள் (தூய்மை 99%, அளவு -400 கண்ணி) ஆகியவை அடிப்படைத் துகள்கள் வடிவில் HEA கலவைகளை உருவாக்குவதற்கு மூலப்பொருளாகப் பயன்படுத்தப்பட்டன.CoCrFeNi HEA இன் ஐசோடோமிக் கலவை முதலில் ஒரு அரைக்கோள நீர்-குளிரூட்டப்பட்ட செப்பு அச்சில் வைக்கப்பட்டது, பின்னர் அறை 3·10-5 mbarக்கு வெளியேற்றப்பட்டது.நுகர்வு அல்லாத டங்ஸ்டன் மின்முனைகளுடன் வில் உருகுவதற்குத் தேவையான வெற்றிடத்தை அடைவதற்காக உயர் தூய்மை ஆர்கான் வாயு அறிமுகப்படுத்தப்பட்டது.இதன் விளைவாக வரும் இங்காட்கள் தலைகீழாக மாற்றப்பட்டு ஐந்து முறை மீண்டும் உருகுவதன் மூலம் நல்ல ஒருமைப்பாட்டை உறுதி செய்கிறது.இதன் விளைவாக வரும் சமஅணுவியல் CoCrFeNi பொத்தான்களில் ஒரு குறிப்பிட்ட அளவு SiC ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம் பல்வேறு கலவைகளின் உயர்-என்ட்ரோபி கலவைகள் தயாரிக்கப்பட்டன, அவை ஐந்து மடங்கு தலைகீழ் மற்றும் ஒவ்வொரு நிகழ்விலும் மீண்டும் ஒரே மாதிரியாக மாற்றப்பட்டன.மேலும் சோதனை மற்றும் குணாதிசயத்திற்காக EDM ஐப் பயன்படுத்தி உருவாக்கப்பட்ட கலவையிலிருந்து வடிவமைக்கப்பட்ட பொத்தான் வெட்டப்பட்டது.மைக்ரோஸ்ட்ரக்சரல் ஆய்வுகளுக்கான மாதிரிகள் நிலையான உலோகவியல் முறைகளின்படி தயாரிக்கப்பட்டன.முதலாவதாக, லைகா இமேஜ் அனாலிசிஸ் (LAS ஃபேஸ் எக்ஸ்பர்ட்) என்ற மென்பொருள் மூலம் அளவு கட்ட பகுப்பாய்விற்கு ஒளி நுண்ணோக்கியை (லைக்கா மைக்ரோஸ்கோப் DM6M) பயன்படுத்தி மாதிரிகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன.மொத்தப் பரப்பளவு சுமார் 27,000 µm2 கொண்ட வெவ்வேறு பகுதிகளில் எடுக்கப்பட்ட மூன்று படங்கள் கட்டப் பகுப்பாய்விற்குத் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டன.இரசாயன கலவை பகுப்பாய்வு மற்றும் உறுப்பு விநியோக பகுப்பாய்வு உட்பட மேலும் விரிவான நுண் கட்டமைப்பு ஆய்வுகள், ஆற்றல் பரவும் நிறமாலை (EDS) பகுப்பாய்வு அமைப்புடன் கூடிய ஸ்கேனிங் எலக்ட்ரான் நுண்ணோக்கியில் (JEOL JSM-6490LA) மேற்கொள்ளப்பட்டன.0.04° படி அளவு கொண்ட CuKα மூலத்தைப் பயன்படுத்தி X-ray டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் சிஸ்டத்தை (ப்ரூக்கர் D2 ஃபேஸ் ஷிஃப்டர்) பயன்படுத்தி HEA கலவையின் படிகக் கட்டமைப்பின் குணாதிசயம் செய்யப்பட்டது.விக்கர்ஸ் மைக்ரோஹார்ட்னஸ் சோதனைகள் மற்றும் சுருக்க சோதனைகளைப் பயன்படுத்தி HEA கலவைகளின் இயந்திர பண்புகளில் நுண் கட்டமைப்பு மாற்றங்களின் விளைவு ஆய்வு செய்யப்பட்டது.கடினத்தன்மை சோதனைக்கு, ஒரு மாதிரிக்கு குறைந்தது 10 உள்தள்ளல்களைப் பயன்படுத்தி 15 வினாடிகளுக்கு 500 N இன் சுமை பயன்படுத்தப்படுகிறது.அறை வெப்பநிலையில் HEA கலவைகளின் சுருக்க சோதனைகள் ஷிமாட்ஸு 50KN உலகளாவிய சோதனை இயந்திரத்தில் (UTM) செவ்வக மாதிரிகள் (7 மிமீ × 3 மிமீ × 3 மிமீ) 0.001/வி ஆரம்ப திரிபு விகிதத்தில் மேற்கொள்ளப்பட்டன.
உயர் என்ட்ரோபி கலவைகள், இனி S-1 முதல் S-6 வரை மாதிரிகள் என குறிப்பிடப்படுகிறது, CoCrFeNi மேட்ரிக்ஸில் 3%, 6%, 9%, 12%, 15% மற்றும் 17% SiC (அனைத்தும்%) ஆகியவற்றைச் சேர்ப்பதன் மூலம் தயாரிக்கப்பட்டது. .முறையே.SiC சேர்க்கப்படாத குறிப்பு மாதிரி இனி மாதிரி S-0 என குறிப்பிடப்படுகிறது.வளர்ந்த HEA கலவைகளின் ஆப்டிகல் மைக்ரோகிராஃப்கள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன.1, பல்வேறு சேர்க்கைகளைச் சேர்ப்பதன் காரணமாக, CoCrFeNi HEA இன் ஒற்றை-கட்ட நுண் கட்டமைப்பு பல்வேறு உருவவியல், அளவுகள் மற்றும் விநியோகத்துடன் பல கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு நுண் கட்டமைப்பாக மாற்றப்பட்டது.கலவையில் SiC இன் அளவு.ஒவ்வொரு கட்டத்தின் அளவும் LAS Phase Expert மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி பட பகுப்பாய்வு மூலம் தீர்மானிக்கப்பட்டது.படம் 1 இன் இன்செட் (மேல் வலது) இந்த பகுப்பாய்விற்கான ஒரு எடுத்துக்காட்டு பகுதியையும், ஒவ்வொரு கட்ட கூறுக்கான பகுதிப் பகுதியையும் காட்டுகிறது.
வளர்ந்த உயர்-என்ட்ரோபி கலவைகளின் ஆப்டிகல் மைக்ரோகிராஃப்கள்: (a) C-1, (b) C-2, (c) C-3, (d) C-4, (e) C-5 மற்றும் (f) C- 6.லாஸ் ஃபேஸ் எக்ஸ்பர்ட் மென்பொருளைப் பயன்படுத்தி கான்ட்ராஸ்ட் அடிப்படையிலான பட கட்ட பகுப்பாய்வு முடிவுகளின் உதாரணத்தை இன்செட் காட்டுகிறது.
படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளபடி.படம் 1a, சி-1 கலவையின் மேட்ரிக்ஸ் தொகுதிகளுக்கு இடையில் உருவாக்கப்பட்ட ஒரு யூடெக்டிக் நுண் கட்டமைப்பு, இதில் அணி மற்றும் யூடெக்டிக் கட்டங்களின் அளவு முறையே 87.9 ± 0.47% மற்றும் 12.1% ± 0.51% என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.படம் 1b இல் காட்டப்பட்டுள்ள கலவையில் (C-2) திடப்படுத்தலின் போது யூடெக்டிக் எதிர்வினைக்கான அறிகுறிகள் எதுவும் இல்லை, மேலும் C-1 கலவையில் இருந்து முற்றிலும் மாறுபட்ட ஒரு நுண் கட்டமைப்பு காணப்படுகிறது.C-2 கலவையின் நுண் கட்டமைப்பு ஒப்பீட்டளவில் நன்றாக உள்ளது மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தில் (fcc) சீராக விநியோகிக்கப்படும் மெல்லிய தட்டுகளை (கார்பைடுகள்) கொண்டுள்ளது.மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் கார்பைடின் தொகுதி பின்னங்கள் முறையே 72 ± 1.69% மற்றும் 28 ± 1.69% என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது.மேட்ரிக்ஸ் மற்றும் கார்பைடுக்கு கூடுதலாக, படம் 1c இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, C-3 கலவையில் ஒரு புதிய கட்டம் (சிலிசைடு) கண்டறியப்பட்டது, அங்கு சிலிசைடு, கார்பைடு மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் கட்டங்களின் தொகுதிப் பகுதிகள் சுமார் 26.5% ± என மதிப்பிடப்பட்டுள்ளது. முறையே 0.41%, 25.9 ± 0.53, மற்றும் 47.6 ± 0.34.மற்றொரு புதிய கட்டம் (கிராஃபைட்) C-4 கலவையின் நுண் கட்டமைப்பிலும் காணப்பட்டது;மொத்தம் நான்கு கட்டங்கள் அடையாளம் காணப்பட்டன.கிராஃபைட் கட்டமானது ஆப்டிகல் படங்களில் இருண்ட மாறுபாட்டுடன் ஒரு தனித்துவமான குளோபுலர் வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் சிறிய அளவுகளில் மட்டுமே உள்ளது (மதிப்பிடப்பட்ட தொகுதி பின்னம் சுமார் 0.6 ± 0.30% மட்டுமே).C-5 மற்றும் C-6 கலவைகளில், மூன்று கட்டங்கள் மட்டுமே அடையாளம் காணப்பட்டன, மேலும் இந்த கலவைகளில் இருண்ட மாறுபட்ட கிராஃபைட் கட்டம் செதில்களின் வடிவத்தில் தோன்றும்.கூட்டு S-5 இல் உள்ள கிராஃபைட் செதில்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​கூட்டு S-6 இல் உள்ள கிராஃபைட் செதில்கள் அகலமாகவும், குறுகியதாகவும், மேலும் வழக்கமானதாகவும் இருக்கும்.கிராஃபைட் உள்ளடக்கத்தில் தொடர்புடைய அதிகரிப்பு C-5 கலவையில் 14.9 ± 0.85% இலிருந்து C-6 கலவையில் சுமார் 17.4 ± 0.55% ஆக காணப்பட்டது.
HEA கலவையில் ஒவ்வொரு கட்டத்தின் விரிவான நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் வேதியியல் கலவையை மேலும் ஆராய, SEM ஐப் பயன்படுத்தி மாதிரிகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டன, மேலும் EMF புள்ளி பகுப்பாய்வு மற்றும் இரசாயன மேப்பிங் ஆகியவையும் செய்யப்பட்டன.கலப்பு C-1 க்கான முடிவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.2, முக்கிய மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தின் பகுதிகளை பிரிக்கும் யூடெக்டிக் கலவைகள் இருப்பது தெளிவாகக் காணப்படுகிறது.கலப்பு C-1 இன் இரசாயன வரைபடம் படம் 2c இல் காட்டப்பட்டுள்ளது, Co, Fe, Ni மற்றும் Si ஆகியவை அணி கட்டத்தில் ஒரே மாதிரியாக விநியோகிக்கப்படுவதைக் காணலாம்.எவ்வாறாயினும், அடிப்படை HEA இன் மற்ற உறுப்புகளுடன் ஒப்பிடும்போது சிறிய அளவு Cr மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தில் கண்டறியப்பட்டது, இது Cr மேட்ரிக்ஸில் இருந்து பரவியதாகக் கூறுகிறது.SEM படத்தில் உள்ள வெள்ளை யூடெக்டிக் கட்டத்தின் கலவை குரோமியம் மற்றும் கார்பனில் நிறைந்துள்ளது, இது குரோமியம் கார்பைடு என்பதைக் குறிக்கிறது.நுண் கட்டமைப்பில் தனித்தனி SiC துகள்கள் இல்லாதது, மேட்ரிக்ஸில் காணப்பட்ட குரோமியத்தின் குறைந்த உள்ளடக்கம் மற்றும் குரோமியம் நிறைந்த கட்டங்களைக் கொண்ட யூடெக்டிக் கலவைகள் இருப்பது ஆகியவை உருகும் போது SiC இன் முழுமையான சிதைவைக் குறிக்கிறது.SiC இன் சிதைவின் விளைவாக, சிலிக்கான் மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தில் கரைகிறது, மேலும் இலவச கார்பன் குரோமியத்துடன் தொடர்புகொண்டு குரோமியம் கார்பைடுகளை உருவாக்குகிறது.பார்க்க முடியும் என, EMF முறையால் கார்பன் மட்டுமே தரமான முறையில் தீர்மானிக்கப்பட்டது, மேலும் X-ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்களில் சிறப்பியல்பு கார்பைடு சிகரங்களை அடையாளம் காண்பதன் மூலம் கட்ட உருவாக்கம் உறுதி செய்யப்பட்டது.
(அ) ​​மாதிரி S-1 இன் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட படம், (c) உறுப்பு வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
கலப்பு C-2 இன் பகுப்பாய்வு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது.3. ஆப்டிகல் மைக்ரோஸ்கோபியில் உள்ள தோற்றத்தைப் போலவே, SEM பரிசோதனையானது இரண்டு கட்டங்களைக் கொண்ட ஒரு சிறந்த கட்டமைப்பை வெளிப்படுத்தியது, ஒரு மெல்லிய லேமல்லர் கட்டம் அமைப்பு முழுவதும் சமமாக விநியோகிக்கப்பட்டது.மேட்ரிக்ஸ் கட்டம், மற்றும் யூடெக்டிக் கட்டம் இல்லை.லேமல்லர் கட்டத்தின் உறுப்பு விநியோகம் மற்றும் EMF புள்ளி பகுப்பாய்வு இந்த கட்டத்தில் Cr (மஞ்சள்) மற்றும் C (பச்சை) ஆகியவற்றின் ஒப்பீட்டளவில் உயர்ந்த உள்ளடக்கத்தை வெளிப்படுத்தியது, இது மீண்டும் உருகும் போது SiC இன் சிதைவு மற்றும் குரோமியம் விளைவுடன் வெளியிடப்பட்ட கார்பனின் தொடர்பு ஆகியவற்றைக் குறிக்கிறது. .VEA மேட்ரிக்ஸ் ஒரு லேமல்லர் கார்பைடு கட்டத்தை உருவாக்குகிறது.உறுப்புகளின் விநியோகம் மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தின் புள்ளி பகுப்பாய்வு, கோபால்ட், இரும்பு, நிக்கல் மற்றும் சிலிக்கான் ஆகியவை மேட்ரிக்ஸ் கட்டத்தில் இருப்பதைக் காட்டுகிறது.
(அ) ​​S-2 மாதிரியின் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட படம், (c) உறுப்பு வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
C-3 கலவைகளின் SEM ஆய்வுகள் கார்பைடு மற்றும் மேட்ரிக்ஸ் கட்டங்களுக்கு கூடுதலாக புதிய கட்டங்கள் இருப்பதை வெளிப்படுத்தின.அடிப்படை வரைபடம் (படம். 4c) மற்றும் EMF புள்ளி பகுப்பாய்வு (படம். 4d) புதிய கட்டத்தில் நிக்கல், கோபால்ட் மற்றும் சிலிக்கான் நிறைந்துள்ளது என்பதைக் காட்டுகிறது.
(அ) ​​S-3 மாதிரியின் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட படம், (c) உறுப்பு வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
C-4 கலவையின் SEM மற்றும் EMF பகுப்பாய்வின் முடிவுகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன.5. கூட்டு C-3 இல் காணப்பட்ட மூன்று கட்டங்களுடன் கூடுதலாக, கிராஃபைட் முடிச்சுகளின் இருப்பும் கண்டறியப்பட்டது.சிலிக்கான் நிறைந்த கட்டத்தின் தொகுதி பகுதியும் C-3 கலவையை விட அதிகமாக உள்ளது.
(அ) ​​S-4 மாதிரியின் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட படம், (c) உறுப்பு வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
S-5 மற்றும் S-6 கலவைகளின் SEM மற்றும் EMF ஸ்பெக்ட்ராவின் முடிவுகள் முறையே 1 மற்றும் 2. 6 மற்றும் 7 இல் காட்டப்பட்டுள்ளன.சிறிய எண்ணிக்கையிலான கோளங்கள் தவிர, கிராஃபைட் செதில்களின் இருப்பும் காணப்பட்டது.C-6 கலவையில் கிராஃபைட் செதில்களின் எண்ணிக்கை மற்றும் சிலிக்கான் கொண்ட கட்டத்தின் தொகுதி பகுதி ஆகிய இரண்டும் C-5 கலவையை விட அதிகமாக உள்ளன.
(அ) ​​மாதிரி C-5 இன் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட பார்வை, (c) அடிப்படை வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
(அ) ​​S-6 மாதிரியின் SEM படம், (b) பெரிதாக்கப்பட்ட படம், (c) உறுப்பு வரைபடம், (d) சுட்டிக்காட்டப்பட்ட இடங்களில் EMF முடிவுகள்.
XRD அளவீடுகளைப் பயன்படுத்தி HEA கலவைகளின் படிக அமைப்பு தன்மையும் செய்யப்பட்டது.முடிவு படம் 8 இல் காட்டப்பட்டுள்ளது. அடிப்படை WEA (S-0) இன் டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் பேட்டர்னில், fcc கட்டத்துடன் தொடர்புடைய சிகரங்கள் மட்டுமே தெரியும்.C-1, C-2 மற்றும் C-3 கலவைகளின் எக்ஸ்ரே டிஃப்ராஃப்ரக்ஷன் வடிவங்கள் குரோமியம் கார்பைடு (Cr7C3) உடன் தொடர்புடைய கூடுதல் சிகரங்களின் இருப்பை வெளிப்படுத்தின, மேலும் அவற்றின் தீவிரம் C-3 மற்றும் C-4 மாதிரிகளுக்கு குறைவாக இருந்தது. அதுவும் இந்த மாதிரிகளுக்கான தரவு EMF உடன்.S-3 மற்றும் S-4 மாதிரிகளுக்கு Co/Ni சிலிசைடுகளுடன் தொடர்புடைய சிகரங்கள் காணப்பட்டன, மீண்டும் படங்கள் 2 மற்றும் 3 இல் காட்டப்பட்டுள்ள EDS மேப்பிங் முடிவுகளுடன் ஒத்துப்போகின்றன. படம் 3 மற்றும் படம் 4. 5 மற்றும் S-6 சிகரங்கள் காணப்பட்டன. கிராஃபைட்டுடன் தொடர்புடையது.
வளர்ந்த கலவைகளின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் படிகவியல் பண்புகள் இரண்டும் சேர்க்கப்பட்ட SiC இன் சிதைவைக் குறிக்கின்றன.VEA மேட்ரிக்ஸில் குரோமியம் இருப்பதே இதற்குக் காரணம்.குரோமியம் கார்பன் 54.55 க்கு மிகவும் வலுவான உறவைக் கொண்டுள்ளது மற்றும் கார்பைடுகளை உருவாக்குவதற்கு இலவச கார்பனுடன் வினைபுரிகிறது, இது மேட்ரிக்ஸின் குரோமியம் உள்ளடக்கத்தில் காணப்பட்ட குறைவால் சுட்டிக்காட்டப்படுகிறது.SiC56 இன் விலகல் காரணமாக Si fcc கட்டத்தில் செல்கிறது.எனவே, அடிப்படை HEA க்கு SiC ஐ சேர்ப்பதன் அதிகரிப்பு கார்பைடு கட்டத்தின் அளவு மற்றும் நுண் கட்டமைப்பில் இலவச Si இன் அளவு அதிகரிக்க வழிவகுத்தது.இந்த கூடுதல் Si குறைந்த செறிவுகளில் (கலவைகள் S-1 மற்றும் S-2) மேட்ரிக்ஸில் டெபாசிட் செய்யப்பட்டுள்ளது, அதே நேரத்தில் அதிக செறிவுகளில் (கலவைகள் S-3 முதல் S-6 வரை) கூடுதல் கோபால்ட் படிவு/.நிக்கல் சிலிசைடு.நேரடி தொகுப்பு உயர் வெப்பநிலை கலோரிமெட்ரி மூலம் பெறப்பட்ட Co மற்றும் Ni சிலிசைடுகளின் உருவாக்கத்தின் நிலையான என்டல்பி -37.9 ± 2.0, -49.3 ± 1.3, -34.9 ± 1.1 kJ mol -1 ஆகியவை முறையே Co2Si, CoSi மற்றும் CoSi2, இவை, Ni2Si மற்றும் Ni5Si2 க்கான மதிப்புகள் முறையே – 50.6 ± 1.7 மற்றும் – 45.1 ± 1.4 kJ mol-157.இந்த மதிப்புகள் SiC உருவாகும் வெப்பத்தை விட குறைவாக உள்ளன, இது Co/Ni சிலிசைடுகளின் உருவாக்கத்திற்கு வழிவகுக்கும் SiC இன் விலகல் ஆற்றலுக்கு சாதகமானது என்பதைக் குறிக்கிறது.S-5 மற்றும் S-6 கலவைகள் இரண்டிலும், கூடுதல் இலவச சிலிக்கான் இருந்தது, இது சிலிசைடு உருவாவதற்கு அப்பால் உறிஞ்சப்பட்டது.இந்த இலவச சிலிக்கான் வழக்கமான இரும்புகளில் காணப்பட்ட கிராஃபிடைசேஷனுக்கு பங்களிப்பதாக கண்டறியப்பட்டுள்ளது58.
HEA அடிப்படையில் உருவாக்கப்பட்ட செராமிக்-வலுவூட்டப்பட்ட கலவைகளின் இயந்திர பண்புகள் சுருக்க சோதனைகள் மற்றும் கடினத்தன்மை சோதனைகள் மூலம் ஆராயப்படுகின்றன.வளர்ந்த கலவைகளின் அழுத்த-திரிபு வளைவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.9a, மற்றும் படம். 9b இல் குறிப்பிட்ட மகசூல் வலிமை, மகசூல் வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் வளர்ந்த கலவைகளின் நீளம் ஆகியவற்றுக்கு இடையே ஒரு சிதறலைக் காட்டுகிறது.
(அ) ​​சுருக்க திரிபு வளைவுகள் மற்றும் (ஆ) குறிப்பிட்ட மகசூல் அழுத்தம், மகசூல் வலிமை, கடினத்தன்மை மற்றும் நீட்சி ஆகியவற்றைக் காட்டும் சிதறல்கள்.S-5 மற்றும் S-6 மாதிரிகள் குறிப்பிடத்தக்க வார்ப்பு குறைபாடுகளைக் கொண்டிருப்பதால், S-0 முதல் S-4 வரையிலான மாதிரிகள் மட்டுமே காட்டப்பட்டுள்ளன என்பதை நினைவில் கொள்ளவும்.
அத்தியில் பார்த்தபடி.9, விளைச்சல் வலிமை அடிப்படை VES (C-0) க்கு 136 MPa இலிருந்து C-4 கலவைக்கு 2522 MPa ஆக அதிகரித்தது.அடிப்படை WPP உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​S-2 கலவையானது சுமார் 37% தோல்விக்கு மிகச் சிறந்த நீட்சியைக் காட்டியது, மேலும் குறிப்பிடத்தக்க அளவு அதிக மகசூல் வலிமை மதிப்புகளைக் காட்டியது (1200 MPa).இந்த கலவையின் வலிமை மற்றும் டக்டிலிட்டியின் சிறந்த கலவையானது, ஒட்டுமொத்த நுண் கட்டமைப்பின் முன்னேற்றத்தின் காரணமாகும், இதில் நுண் கட்டமைப்பு முழுவதும் நுண்ணிய கார்பைடு லேமல்லேகளின் சீரான விநியோகம் அடங்கும், இது இடப்பெயர்ச்சி இயக்கத்தைத் தடுக்கும் என்று எதிர்பார்க்கப்படுகிறது.C-3 மற்றும் C-4 கலவைகளின் மகசூல் வலிமை முறையே 1925 MPa மற்றும் 2522 MPa ஆகும்.இந்த உயர் மகசூல் வலிமையை சிமென்ட் செய்யப்பட்ட கார்பைடு மற்றும் சிலிசைடு கட்டங்களின் அதிக அளவு பகுதியால் விளக்கலாம்.எவ்வாறாயினும், இந்த கட்டங்களின் இருப்பு 7% இடைவெளியில் நீட்சியை விளைவித்தது.அடிப்படை கலவைகளான CoCrFeNi HEA (S-0) மற்றும் S-1 ஆகியவற்றின் அழுத்த-திரிபு வளைவுகள் குவிந்தவை, இது இரட்டை விளைவு அல்லது TRIP59,60 செயல்படுத்தப்படுவதைக் குறிக்கிறது.மாதிரி S-1 உடன் ஒப்பிடும்போது, ​​மாதிரி S-2 இன் அழுத்த-திரிபு வளைவு சுமார் 10.20% விகாரத்தில் ஒரு குழிவான வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது, அதாவது இந்த சிதைந்த நிலையில் சாதாரண இடப்பெயர்வு சீட்டு மாதிரியின் முக்கிய சிதைவு பயன்முறையாகும். .எவ்வாறாயினும், இந்த மாதிரியில் கடினப்படுத்துதல் விகிதம் ஒரு பெரிய திரிபு வரம்பில் அதிகமாக உள்ளது, மேலும் அதிக விகாரங்களில் குவிந்த நிலைக்கு மாறுவதும் தெரியும் (இருப்பினும் இது மசகு சுருக்க சுமைகளின் தோல்வியால் ஏற்படுகிறது என்று நிராகரிக்க முடியாது).)கலவைகள் C-3 மற்றும் C-4 நுண் கட்டமைப்பில் கார்பைடுகள் மற்றும் சிலிசைடுகளின் அதிக அளவு பின்னங்கள் இருப்பதால் வரையறுக்கப்பட்ட பிளாஸ்டிசிட்டியை மட்டுமே கொண்டுள்ளது.இந்த கலவைகளின் மாதிரிகளில் குறிப்பிடத்தக்க வார்ப்பு குறைபாடுகள் காரணமாக C-5 மற்றும் C-6 கலவைகளின் மாதிரிகளின் சுருக்க சோதனைகள் மேற்கொள்ளப்படவில்லை (படம் 10 ஐப் பார்க்கவும்).
C-5 மற்றும் C-6 கலவைகளின் மாதிரிகளில் வார்ப்பு குறைபாடுகளின் ஸ்டீரியோமிக்ரோகிராஃப்கள் (சிவப்பு அம்புகளால் குறிக்கப்படுகின்றன).
VEA கலவைகளின் கடினத்தன்மையை அளவிடுவதற்கான முடிவுகள் படம் காட்டப்பட்டுள்ளன.9b.அடிப்படை WEA ஆனது 130±5 HV கடினத்தன்மையைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் S-1, S-2, S-3 மற்றும் S-4 மாதிரிகள் 250±10 HV, 275±10 HV, 570±20 HV மற்றும் 755±20 எச்.வி.கடினத்தன்மையின் அதிகரிப்பு சுருக்க சோதனைகளிலிருந்து பெறப்பட்ட மகசூல் வலிமையின் மாற்றத்துடன் நல்ல உடன்பாட்டில் இருந்தது மற்றும் கலவையில் உள்ள திடப்பொருட்களின் அளவு அதிகரிப்புடன் தொடர்புடையது.ஒவ்வொரு மாதிரியின் இலக்கு கலவையின் அடிப்படையில் கணக்கிடப்பட்ட குறிப்பிட்ட மகசூல் வலிமை படம் காட்டப்பட்டுள்ளது.9b.பொதுவாக, மகசூல் வலிமை (1200 MPa), கடினத்தன்மை (275 ± 10 HV) மற்றும் தோல்வியுடன் தொடர்புடைய நீட்சி (~37%) ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவை C-2 க்கு காணப்படுகிறது.
வெவ்வேறு வகுப்புகளின் பொருட்களுடன் வளர்ந்த கலவையின் மகசூல் வலிமை மற்றும் ஒப்பீட்டு நீட்சி ஆகியவற்றின் ஒப்பீடு படம் 11a இல் காட்டப்பட்டுள்ளது.இந்த ஆய்வில் CoCrFeNi அடிப்படையிலான கலவைகள் கொடுக்கப்பட்ட எந்த அழுத்த நிலையிலும் அதிக நீளத்தைக் காட்டியது62.இந்த ஆய்வில் உருவாக்கப்பட்ட HEA கலவைகளின் பண்புகள், மகசூல் வலிமை மற்றும் நீளம் ஆகியவற்றின் சதித்திட்டத்தின் முன்பு பயன்படுத்தப்படாத பகுதியில் இருப்பதையும் காணலாம்.கூடுதலாக, வளர்ந்த கலவைகள் வலிமை (277 MPa, 1200 MPa, 1925 MPa மற்றும் 2522 MPa) மற்றும் நீட்டிப்பு (>60%, 37%, 7.3% மற்றும் 6.19%) ஆகியவற்றின் பரந்த அளவிலான சேர்க்கைகளைக் கொண்டுள்ளன.மேம்பட்ட பொறியியல் பயன்பாடுகளுக்கான பொருட்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில் மகசூல் வலிமை ஒரு முக்கிய காரணியாகும்63,64.இது சம்பந்தமாக, தற்போதைய கண்டுபிடிப்பின் HEA கலவைகள் மகசூல் வலிமை மற்றும் நீட்டிப்பு ஆகியவற்றின் சிறந்த கலவையை வெளிப்படுத்துகின்றன.ஏனெனில் குறைந்த அடர்த்தி கொண்ட SiC ஐ சேர்ப்பது அதிக குறிப்பிட்ட மகசூல் வலிமையுடன் கூடிய கலவைகளில் விளைகிறது.HEA கலவைகளின் குறிப்பிட்ட மகசூல் வலிமை மற்றும் நீட்டிப்பு ஆகியவை படம் 11b இல் காட்டப்பட்டுள்ளபடி, HEA FCC மற்றும் பயனற்ற HEA போன்ற அதே வரம்பில் உள்ளன.வளர்ந்த கலவைகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமை பாரிய உலோகக் கண்ணாடிகள்65 (படம் 11c) போன்ற வரம்பில் இருக்கும்.மாசிவ் மெட்டாலிக் கண்ணாடிகள் (BMS) அதிக கடினத்தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமையால் வகைப்படுத்தப்படுகின்றன, ஆனால் அவற்றின் நீளம் 66,67 குறைவாக உள்ளது.இருப்பினும், இந்த ஆய்வில் உருவாக்கப்பட்ட சில HEA கலவைகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமை குறிப்பிடத்தக்க நீளத்தைக் காட்டியது.எனவே, VEA ஆல் உருவாக்கப்பட்ட கலவைகள் பல்வேறு கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கான இயந்திர பண்புகளின் தனித்துவமான மற்றும் தேடப்பட்ட கலவையைக் கொண்டுள்ளன என்று முடிவு செய்யப்பட்டது.இயந்திர பண்புகளின் இந்த தனித்துவமான கலவையானது FCC HEA மேட்ரிக்ஸில் சிட்டுவில் உருவாக்கப்பட்ட கடினமான கார்பைடுகளின் சீரான சிதறல் மூலம் விளக்கப்படலாம்.எவ்வாறாயினும், வலிமையின் சிறந்த கலவையை அடைவதற்கான இலக்கின் ஒரு பகுதியாக, செராமிக் கட்டங்களைச் சேர்ப்பதன் விளைவாக ஏற்படும் நுண் கட்டமைப்பு மாற்றங்கள் கவனமாக ஆய்வு செய்யப்பட்டு, S-5 மற்றும் S-6 கலவைகளில் காணப்படும் வார்ப்புக் குறைபாடுகளைத் தவிர்ப்பதற்குக் கட்டுப்படுத்தப்பட வேண்டும். நீர்த்துப்போகும் தன்மை.பாலினம்.
இந்த ஆய்வின் முடிவுகள் பல்வேறு கட்டமைப்பு பொருட்கள் மற்றும் ஹெச்இஏக்களுடன் ஒப்பிடப்பட்டன: (அ) நீட்டிப்பு மற்றும் மகசூல் வலிமை62, (ஆ) குறிப்பிட்ட மகசூல் அழுத்தம் மற்றும் டக்டிலிட்டி63 மற்றும் (இ) மகசூல் வலிமை மற்றும் கடினத்தன்மை65.
SiC ஐச் சேர்ப்பதன் மூலம் HEA CoCrFeNi அமைப்பை அடிப்படையாகக் கொண்ட தொடர்ச்சியான HEA-செராமிக் கலவைகளின் நுண் கட்டமைப்பு மற்றும் இயந்திர பண்புகள் ஆய்வு செய்யப்பட்டு பின்வரும் முடிவுகள் எடுக்கப்பட்டுள்ளன:
ஆர்க் மெல்டிங் முறையைப் பயன்படுத்தி CoCrFeNi HEA உடன் SiC ஐ சேர்ப்பதன் மூலம் உயர் என்ட்ரோபி அலாய் கலவைகளை வெற்றிகரமாக உருவாக்க முடியும்.
ஆர்க் உருகும் போது SiC சிதைகிறது, இது கார்பைடு, சிலிசைடு மற்றும் கிராஃபைட் கட்டங்களின் சிட்டுவில் உருவாக வழிவகுக்கிறது, இதன் இருப்பு மற்றும் தொகுதி பகுதியானது அடிப்படை HEA இல் சேர்க்கப்படும் SiC இன் அளவைப் பொறுத்தது.
HEA கலவைகள் பல சிறந்த இயந்திர பண்புகளை வெளிப்படுத்துகின்றன, மகசூல் வலிமை மற்றும் நீட்டிப்பு அடுக்கு ஆகியவற்றில் முன்னர் பயன்படுத்தப்படாத பகுதிகளில் விழும் பண்புகளுடன்.6 wt% SiC ஐப் பயன்படுத்தி செய்யப்பட்ட HEA கலவையின் மகசூல் வலிமை அடிப்படை HEA ஐ விட எட்டு மடங்கு அதிகமாக இருந்தது, அதே நேரத்தில் 37% டக்டிலிட்டியை பராமரிக்கிறது.
HEA கலவைகளின் கடினத்தன்மை மற்றும் மகசூல் வலிமை மொத்த உலோக கண்ணாடிகள் (BMG) வரம்பில் உள்ளன.
மேம்பட்ட கட்டமைப்பு பயன்பாடுகளுக்கான உலோக-இயந்திர பண்புகளின் சிறந்த கலவையை அடைவதற்கான நம்பிக்கைக்குரிய அணுகுமுறையை உயர்-என்ட்ரோபி அலாய் கலவைகள் பிரதிநிதித்துவப்படுத்துகின்றன என்று கண்டுபிடிப்புகள் தெரிவிக்கின்றன.