Recent progress in high-entropy alloys

Abstract

Progres recents dans les alliages a haute entropie. La trentaine de systemes d'alliages actuellement d'utilisation courante sont typiquement bases sur un ou, au plus, deux elements. On considerait que des alliages constitues d'un plus grand nombre d'elements principaux formeraient des microstructures compliquees et fragiles, et la recherche sur de tels alliages multielementaires a donc ete tres limitee. Cependant, en 1995, Yeh a suggere que les systemes d'alliages formes d'au moins cinq elements metalliques possedaient des entropies de melange elevees et favoriseraient donc la formation de solutions solides multielementaires, par opposition aux supposees structures complexes formees de nombreux composes intermetalliques. Les travaux effectues au cours de la derniere decennie sur de tels alliages multielementaires, denommes de facon appropriee « alliages a haute entropie » (AHE), ont en effet montre que ces derniers formaient des phases simples a structures nanocristallines et meme amorphes. Outre l'effet de haute entropie, ces caracteristiques structurales ont ete attribuees a l'existence dans ces melanges multielementaires de fortes distorsions de reseau et d'une diffusion ralentie. En fonction de leur composition et du procede d'elaboration, il s'est avere que les AHE presentaient un large spectre de microstructures et de proprietes. Les proprietes superieures de certains AHE par rapport aux alliages classiques, ainsi que le nombre enorme de combinaisons possibles susceptibles de conduire a des phenomenes nouveaux et a des applications fonctionnelles, font que ces AHE presentent un grand interet non seulement du point de vue de la recherche mais aussi pour de nombreuses applications industrielles. Dans cette perspective, cet article passe en revue les progres recents dans les AHE et les orientations futures.