Effect of the substitution of Co by Mn in Al-Cr-Cu-Fe-Co-Ni high-entropy alloys

Abstract

Nous nous sommes proposes de determiner s'il etait possible, en remplacant Co par un element moins couteux (Mn) dans le systeme d'alliages Al-Cr-Cu-Fe-Co-Ni, de developper des alliages plus economiques avec des proprietes equivalentes ou eventuellement superieures. Dans le present travail, divers alliages equivalents contenant soit Mn soit Co ont ainsi ete elabores et compares en termes de microstructure et de proprietes. Il apparait que les additions de Mn favorisent la formation d'une structure cubique centree (cc) et inhibent la segregation de Cu dans les espaces interdendritiques. Ces modifications, en particulier la formation d'une phase cc plus resistante, conduisent a une augmentation de durete d'environ 150 a 200 unites Vickers pour les alliages contenant du Mn. De plus la mise en ordre B2 de la phase cc dans les alliages contenant du Co est inhibee par la substitution de Mn, ce qui a pour effet d'augmenter la tenacite. On trouve en outre que les alliages contenant du Mn presentent un interessant phenomene de durcissement par vieillissement a 800 °C. Ceci est particulierement vrai des alliages AlCrCuFeMnNi, Al 0,8 CrcuFeMnNi et Al 0,8 CrCuFe 1,5 MnNi, et ces alliages pourraient ainsi avoir un potentiel d'applications important pour des elements de structure et des outils destines a fonctionner a des temperatures pouvant atteindre 800 °C.