Title

ESTUDO DA EVOLUçãO MICROESTRUTURAL E DE PROPRIEDADES MECâNICAS DA LIGA DE ALTA ENTROPIA CRMNFECONI PROCESSADA TERMOMECANICAMENTE

STUDY OF THE MICROSTRUCTURAL EVOLUTION AND MECHANICAL PROPERTIES OF THE THERMOMECHANICALLY PROCESSED HIGH ENTROPY CRMNFECONI ALLOY

Authorship

Gonçalves, Caroline Nazaré; Faria, Yasmin Caroline Soares; Stumpf, Guilherme Cardeal; Mazzer, Eric Marchezini

Gonçalves, Caroline Nazaré

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Faria, Yasmin Caroline Soares

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Stumpf, Guilherme Cardeal

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Mazzer, Eric Marchezini

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DOI

10.5151/2594-5327-39752

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Abstract

A liga de alta entropia CrMnFeCoNi foi submetida a um processo de conformação por spray, seguido de laminação a frio e recozimento a diferentes temperaturas (entre 500 °C e 900 °C), visando investigar os efeitos do processamento termomecânico na microestrutura e dureza da liga. As técnicas utilizadas incluíram difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, bem como microdureza Vickers. Os resultados demonstraram a presença exclusiva da fase cúbica de face centrada em todas as condições avaliadas. A recristalização da liga foi observada a 700 °C, enquanto que em temperaturas inferiores, o material permaneceu altamente deformado com bandas de cisalhamento, com indícios de formação de textura nessa faixa de temperatura. Após o recozimento a 500 °C, um aumento anormal na dureza foi observado, o que contradiz o esperado efeito de amaciamento. Esse fenômeno pode estar relacionado à permanência de nano-maclas mecânicas formadas durante a laminação a frio, o que pode ter contribuído para o aumento da resistência mecânica da liga.

The high-entropy alloy CrMnFeCoNi was subjected to a spray forming process, followed by cold rolling and annealing at different temperatures (between 500°C and 900°C), in order to investigate the effects of thermo-mechanical processing on the microstructure and hardness of the alloy. The techniques used included X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, as well as Vickers microhardness. The results showed the exclusive presence of the face-centered cubic phase in all evaluated conditions. Alloy recrystallization was observed at 700°C, while at lower temperatures, the material remained highly deformed with shear bands, with indications of texture formation in this temperature range. After annealing at 500°C, an abnormal increase in hardness was observed, contradicting the expected softening effect. This phenomenon may be related to the remnant mechanical nano-twins originated from de cold-rolling process, which could have increased the mechanical strength of the alloy.

Keywords

Ligas de alta entropia; processamento termomecânico; nano maclas; dureza.

High entropy alloy; thermomechanical process; nano-twins; hardness.