Синтез, структура и прочностные свойства тугоплавких высокоэнтропийных сплавов

В настоящее время высокоэнтропийные сплавы (ВЭС) являются одними ив самых востребованных и интенсивно изучаемых систем среди металлических сплавов. Разработка сплава или линейки новых ВЭС., обладающих свойствами, превосходящими существующие никелевые суперсплавы, является актуальной задачей, решение которой невозможно без проведения соответствующих фундаментальных исследований сплавов на основе тугоплавких металлов. Основным препятствием широкому применению ВЭС на основе тугоплавких металлов в качестве жаростойких материалов является недостаточное понимание механизмов, ответственных за формирование многокомпонентных твердых растворов с или без дальнего порядка и с выраженными искажениями кристаллической решетки, которые способны обеспечивать высокие прочностные характеристики даже в высокотемпературных условиях эксплуатации. Поэтому данная проблема интересна как с фундаментальной, так и с прикладной точек зрения. Благодаря сочетанию таких возможностей, как наличие высокопроизводительных вычислительных машин и машинного обучения на основе больших данных, нам доступна возможность проведения прогнозирующих расчетов структуры и ряда эксплуатационных свойств многокомпонентных сплавов, в том числе ВЭС. Проект направлен на решение важнейшей фундаментальной проблемы - создание тугоплавких материалов на основе ОЦК высокоэнтропийного сплава, обладающих высокой прочностью при повышенных температурах, причем в воздушной атмосфере. С этой целью впервые будет проведен комплекс исследований с привлечением расчетных и экспериментальных методик, обеспечивающих предсказание структуры и свойств тугоплавких ВЭС, выбор оптимальных режимов проведения синтеза, обработки, а также определение широкого спектра свойств полученных сплавов после каждого этапа синтеза, что характеризует научную новизну проекта. Новизной предлагаемого решения проблемы будет также являться использование высокоэнтропийных сплавов самых тугоплавких металлов (Nb, Та, Mo, W). Для повышения коррозионной стойкости изделий из тугоплавкого материала будут использованы покрытия, нанесенные плазменным и электрохимическим методами. Получение большого массива расчетных и экспериментальных данных о структуре и свойствах дополнит существующие сведения для проведения многопараметрического анализа теоретических представлений о механизмах формирования многокомпонентных твердых растворов, а также послужит основанием для разработки методов получения тугоплавких ВЭС с заданными характеристиками.