Friction Stir Welding/Processing of High Entropy Alloys (HEAs)

The composition of High Entropy Alloys is quite different from the existing classical engineering alloys because in near equiatomic ratios they contain multiple principal alloying elements. Design and development of high entropy alloys is very important to overcome the shortcomings of conventionally used alloys in applications where operating conditions of temperature and loading are extreme. High entropy alloys generally find applications in compressor blades of an aerospace engine, energy, and transportation industries due to its low density and high strength. In order to enhance the application of high entropy alloys, the proper selection of a feasible welding process is very important. It has been observed that when high entropy alloys are subjected to the welding process other than the Friction Stir Welding process then it will result in reduced overall strength and lower hardness in the fusion zone and heat-affected zone. In this recent paper, the application of Friction Stir Welding for joining the high entropy alloys and also using Friction Stir Processing for improving the mechanical and microstructure properties of high entropy alloys are discussed.

Projektowanie i opracowywanie stopów o wysokiej entropii jest bardzo ważne, aby przezwyciężyć niedociągnięcia konwencjonalnie stosowanych stopów w zastosowaniach, w których warunki pracy, takie jak temperatura i obciążenie, są ekstremalne. Stopy o wysokiej entropii zwykle znajdują zastosowanie w łopatkach sprężarek silników lotniczych, energetyce i transporcie ze względu na ich niską gęstość i wysoką wytrzymałość. Aby usprawnić stosowanie stopów o wysokiej entropii, bardzo ważny jest właściwy dobór możliwego do wykonania procesu spawania. Zaobserwowano, że gdy stopy o wysokiej entropii zostaną poddane procesowi spawania innemu niż proces zgrzewania tarciowego z mieszaniem, to spowoduje to zmniejszoną ogólną wytrzymałość i niższą twardość w strefie topienia i strefie wpływu ciepła. W artykule omówiono zastosowanie zgrzewania tarciowego z przemieszaniem do łączenia stopów o wysokiej entropii, a także zastosowanie tarciowej modyfikacji z przemieszaniem do poprawy właściwości mechanicznych i mikrostrukturalnych tych stopów.