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erosion Behavior of NiCoCrFeNb_(0.45) Eutectic High-Entropy Alloy in Liquid-Solid Two-Phase Flow

Acta Metallurgica Sinica(English Letters) 2022年第8期35卷 1266-1274页

作者： Kai Wang Zhenjiang Wang Jinling Lu Zhijun Wang Wei Wang Xingqi Luo State Key Laboratory of Eco-Hydraulics in Northwest Arid Region Xi'an University of TechnologyXi'an 710048China State Key Laboratory of Solidification Procesing Northwestern Polytechnical UniversityXi'an 710072China

The metal components exposed to the high-velocity liquid-solid flow can be rapidly eroded by the accelerated particles.With an excellent combination of strength and toughness,the NiCoCrFeNb_(0.45)eutectic high-entropy alloy(EHEA)has emerged as a promising material to resist erosion damage.In this study,the erosion behavior of NiCoCrFeNb_(0.45)EHEA in high-velocity multiphase flow is investigated through the coupling analysis of material properties,multiphase flow,and particle–surface impact behavior.The inherent mathematical relationship is discovered between the erosion rates and the impact velocity,impact angle,and test time.The results show that the NiCoCrFeNb_(0.45)EHEA has superior erosion resistance than the commonly used machinery materials.The principal material removal mechanism is the formation and brittle fracture of the platelets,accompanied by micro-cutting and ploughing at some oblique angles.The higher work-hardenability of NiCoCrFeNb_(0.45)EHEA could mitigate the erosion damage as time proceeds,and this effect becomes more apparent as the impact angle increases.Therefore,the evolution of erosion damage with time varies significantly depending on the impact angle.Based on the test data and computational fluid dynamics(CFD)modeling of the near-wall flow field,a power exponential function relationship between erosion depth and the corresponding impact velocity at various locations on the material surface is established.

关键词： Eutectic high-entropy alloy erosion evolution Multiphase flow Computational fluid dynamics(CFD)modeling

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