FeNiCrAl系多主元高熵合金顯微組織及性能研究.pdf

1、高熵合金作為新近發(fā)展起來(lái)的合金體系，打破了傳統(tǒng)合金以一種元素為基的格局，具有獨(dú)特的組織結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)。高熵合金由五種及以上金屬元素組成，每種元素都具有較高的原子百分比，在5％～35%之間。本文研究了四元、五元、六元合金，四元多主元合金的研究對(duì)高熵合金的形成規(guī)律的探索大有裨益。
　　利用非自耗電弧熔煉爐熔煉了FeNiCrAl系四元合金、FeNiCrAlCu系五元合金及FeNiCrAlCuCo六元合金，并采用OM、SEM、EDS、XR

2、D等手段對(duì)鑄態(tài)多主元合金進(jìn)行組織形貌、相結(jié)構(gòu)分析，然后又分別對(duì)合金的硬度、壓縮性能、耐磨性能、磁滯回線(xiàn)、巨磁阻及電阻率進(jìn)行測(cè)試分析。
　　經(jīng)分析表明，各合金都形成了簡(jiǎn)單體心立方固溶結(jié)構(gòu)或是簡(jiǎn)單體心立方+面心立方固溶結(jié)構(gòu)。FeNiCrAl系四元合金中，隨Al含量的增加，納米析出相球化和細(xì)化程度得到提高，隨著Al含量進(jìn)一步增加，析出相由球狀變?yōu)榫幙棤?，而后變?yōu)椴灰?guī)則狀，并且析出相變得粗大，但合金的固溶體結(jié)構(gòu)始終是單一的體心立方結(jié)構(gòu)。F

3、eNiCrAlCu系五元合金及FeNiCrAlCuCo六元合金枝晶間存在著Cu偏聚區(qū)。
　　合金的強(qiáng)化機(jī)制為固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化共同作用的結(jié)果，F(xiàn)eNiCrAl系四元合金中，隨Al含量的增加，硬度和屈服強(qiáng)度先升高后下降。六種合金中Fe38.08Cr26.85Ni11.57Al23.50合金硬度最大(543.79HV)，屈服強(qiáng)度最高(1507MPa)，元素種類(lèi)最多的FeCrNiAlCuCo合金抗壓強(qiáng)度最高(2080MPa)，壓縮率最大

4、(24.20%)。壓縮過(guò)程中，除FeCrNiAlCuCo合金發(fā)生具有一定程度的韌性斷裂外，其它合金均發(fā)生了解理斷裂。測(cè)定的耐磨實(shí)驗(yàn)中，F(xiàn)e33.04Cr20.04Ni16.97Al29.95合金的耐磨性能最佳。
　　合金的飽和磁化強(qiáng)度為29.9emu/g～61.6emu/g，矯頑力大小為7.76Oe～45.42Oe，最大相對(duì)磁導(dǎo)率為4.10～6.96，可開(kāi)發(fā)為新型半硬磁材料使用。納米析出相數(shù)量最多，且最為彌散、細(xì)小的Fe38.08