AlxCoCrFeNi2Tiy系高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及性能研究.pdf

1、高熵合金以其簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)和優(yōu)異的性能備受國(guó)內(nèi)外學(xué)者青睞，本論文在前人研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了AlxCoCrFeNi2Tiy(x=0,0.2;y=0,0.5,1.0)系高熵合金。目的是研究發(fā)展具有面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)基體的同時(shí)具有較高屈服強(qiáng)度和較好塑性的高熵合金。
　　論文借助X射線衍射儀(XRD)、掃描電鏡(SEM)等并結(jié)合能譜分析儀(EDS)等輔助儀器，對(duì)AlxCoCrFeNi2Tiy系高熵合金的鑄態(tài)及退火態(tài)的微觀組織結(jié)構(gòu)和硬度，室

2、溫壓縮性能和鑄態(tài)下的高溫抗氧化性能進(jìn)行了研究。另外由于CoCrFeNi2和Al0.2CoCrFeNi2合金在1000℃退火12h后組織結(jié)構(gòu)變化不明顯，且具有優(yōu)異的延展性，所以對(duì)其再結(jié)晶性能進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：
　　（1）鑄態(tài)下，六種合金的組織結(jié)構(gòu)都比較簡(jiǎn)單，不含Ti元素的兩種合金為面心立方(fcc)結(jié)構(gòu)的單相固溶體，其余四種合金以fcc固溶體相為基體，同時(shí)有部分密排六方(hcp)結(jié)構(gòu)的析出相(η-(Ni+Co)3Ti相)存在

3、，且隨著Ti元素含量的增加，η-(Ni+Co)3Ti相的數(shù)量也增多。六種合金經(jīng)過700℃，800℃，900℃和1000℃退火12h后均沒有新的相出現(xiàn)，具有良好的熱穩(wěn)定性能。
　　（2）鑄態(tài)下，隨著Ti元素含量的增加，合金的硬度逐漸升高。Al元素加入后因?yàn)楣倘軓?qiáng)化作用合金的硬度也有升高，但同時(shí) Al元素會(huì)抑制析出相的形成，所以Al0.2CoCrFeNi2Ti0.5合金的硬度反而比CoCrFeNi2Ti0.5合金低。由于Al元素的含量

4、較低，并不能完全抑制析出相的形成，但其尺寸會(huì)減小，相對(duì)數(shù)量增加，使合金的硬度有所提高，所以Al0.2CoCrFeNi2Ti合金的硬度比CoCrFeNi2Ti合金的略高。隨著退火溫度的升高，六種合金的硬度均呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。
　?。?）隨Al含量的增加合金的抗高溫氧化性能增強(qiáng)，當(dāng)合金中有Al時(shí)，合金的抗高溫氧化性能隨Ti含量的增加而減弱，當(dāng)合金中沒有Al時(shí)，隨Ti含量的增加合金的抗高溫氧化性能先增強(qiáng)后減弱?？寡趸阅茏詈玫暮辖?/p>

5、為Al0.2CoCrFeNi2，其次為Al0.2CoCrFeNi2Ti0.5。
　　（4）鑄態(tài)下，Ti元素含量為0的兩種合金，屈服強(qiáng)度非常低，分別為122.3MPa和144.9MPa，但塑性非常好,變形度超過80％依然沒有發(fā)現(xiàn)明顯裂紋。隨著Ti元素的增加，合金的屈服強(qiáng)度明顯提高，但塑性逐漸變差。Al元素的加入也會(huì)提高合金的屈服強(qiáng)度。隨著退火溫度的升高，合金的屈服強(qiáng)度先升高后降低，斷裂應(yīng)變先降低后升高。
　　（5）再結(jié)晶實(shí)驗(yàn)結(jié)