Tracer Diffusion of Cobalt in High-Entropy Alloys AlxFeNiCoCuCr

Abstract

The Co diffusion in the as-cast high-entropy alloys AlxFeNiCoCuCr (x = 1, 1.5, 1.8) is studied by means of the tracer-diffusion method using the ⁶⁰Cо isotope. As shown, the Co diffusion in the high-entropy alloys occurs by means of the vacancy mechanism and the diffusion coefficient decreases approximately in three times (from 3.21•10⁻¹⁶ to 0.98•10⁻¹⁶ m⁻¹⁶s⁻¹) with the increasing Al concentration. The decelerated Co diffusion is explained in terms of relatively large and negative enthalpy of mixing.

Методом радиоактивных изотопов изучена диффузия ⁶⁰Cо в литых высокоэнтропийных сплавах AlxFeNiCoCuCr (х = 1, 1,5, 1,8). Показано, что диффузия Сo в высокоэнтропийных сплавах происходит по вакансионному механизму, и с увеличением концентрации Al значение коэффициента диффузии уменьшается примерно в три раза (от 3,21•10⁻¹⁶ до 0,98•10⁻¹⁶ м⁻¹⁶с⁻¹). Замедленная диффузия Co объясняется за счёт относительно большой и отрицательной энтальпии смешения.

Методою радіоактивних ізотопів досліджено дифузію ⁶⁰Cо у литих високоентропійних стопах AlxFeNiCoCuCr (х = 1, 1,5, 1,8). Показано, що дифузія Сo у високоентропійних стопах відбувається за вакансійним механізмом, і зі збільшенням концентрації Al значення коефіцієнта дифузії зменшується приблизно втричі (від 3,21•10⁻¹⁶ до 0,98•10⁻¹⁶ м⁻¹⁶с⁻¹). Уповільнена дифузія Co пояснюється за рахунок відносно великої і неґативної ентальпії змішання.