Thermal Stability of Superhard Nitride Coatings from High-Entropy Multicomponent Ti–V–Zr–Nb–Hf Alloy

Microstructures and properties of high-entropy alloy films and coatings: a review

“…They found that the highest hardness value of 33 GPa was obtained for the FCC-structured (TiZrNbHfTa)N coating, while the best wear and friction resistances were achieved for the (TiZrNbHfTa)C coating. Firstov et al [128] reported the TiVZrNbHf nitride coatings by vacuum-arc deposition with the application of pulsed implantation. The TiVZrNbHf nitride coating was composed of a simple FCC solid-solution phase, and the high hardness ranging from 60.0 to 66.0 GPa was achieved, which is the highest hardness value reported among the existed HEA films and coatings.…”

“…From the aforementioned reports, the HEA nitride films and coatings have attracted an increasing number of attentions due to their high hardness, high wear resistance, and excellent corrosion resistance. Especially, the superhigh hardness ( ≥ 40 GPa) has been achieved in several HEA nitride film systems [42,43,128], making the HEA nitride becomes an alternative of superhard material. It can be seen from Table 2 that some HEA nitride films with a single FCC structure possess the high hardness ( ≥ 30 GPa), while the other films with a mixture of BCC and FCC structures or other structures present the comparatively low hardness ( ≤ 20 GPa).…”

Structural State of Cast High-Entropy Alloys with F.C.C. Lattice and Its Influence on the Hardness Characteristics

“…В работе [12] но, что для ВЭС характерно кластерное строение из-за сложности поддержания однородного химического состава в большом объёме материала. Однако термодинамически выгодно образование одно-родного твёрдого раствора.…”

“…Поэтому стандартные методы рентгеноструктурного анали-за фиксируют картину однородного твёрдого раствора с определён-ным параметром решётки. Полученные данные ещё раз подтвер-ждают данные прямых электронно-микроскопических исследова-ний, приведённые в работе [12]. На рисунке 3 представлена взаимосвязь искажений кристалли-ческой решётки высокоэнтропийных сплавов, определённых рент-геноструктурным анализом, с твёрдостью и размерным несоответ-ствием.…”

“…Достигается это за счёт подбора концентрации пяти и более компонентов в сплаве, которые обеспечивают повышенное значение энтропии смешения а, значит, в соответствии с уравнением Гиббса и пониженное значение свободной энергии сплава. Пониженная свободная энергия сплава определяет устойчивость твёрдого рас-твора при последующей термической обработке [11,12]. Повышен-ные прочностные характеристики при высоких температурах обес-печиваются благодаря сильному искажению (дисторсии) кристал-лической решётки.…”