Исключительная устойчивость к повреждениям среднеэнтропийного сплава CrCoNi при криогенных температурах

Сплавы с высокой энтропией представляют собой интересный новый класс металлических материалов, свойства которых обусловлены мультиэлементным составом, позволяющим кристаллизоваться в однородную фазу, несмотря на высокие концентрации пяти и более элементов с разной кристаллической структурой. В настоящей работе мы исследуем эквимолярный среднеэнтропийный сплав, содержащий всего три элемента, CrCoNi, в виде однофазного твердого раствора с гранецентрированной кубической решеткой, который демонстрирует соотношение прочности и вязкости разрушения, превосходящее показатели всех известных сплавов с высокой энтропией и большинства многокомпонентных фазных сплавов. При комнатной температуре сплав имеет предел прочности при растяжении почти 1 ГПа, относительные удлинения при разрушении ~70% и значения коэффициента пластической вязкости разрушения KJIc выше 200 МПа·м1/2; при криогенных температурах прочность, пластичность и вязкость разрушения CrCoNi увеличиваются до уровней прочности свыше 1,3 ГПа, относительных удлинений до 90% и значений KJIc 275 МПа·м1/2. Такие свойства, по-видимому, обусловлены непрерывным устойчивым упрочнением при деформации, которое подавляет пластическую нестабильность и возникает вследствие выраженной активности дислокаций и индуцированного деформацией нано-твиннинга.