高熔化溫度五元高熵合金組織及性能研究.pdf

1、近年來(lái)高熵合金成為材料科學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)研究熱點(diǎn)，它突破了以一種或者兩種金屬元素為主的傳統(tǒng)合金的發(fā)展框架，發(fā)展出一種新的合金設(shè)計(jì)理念。高熵合金是采用五種或五種以上元素按照等摩爾比或近等摩爾比進(jìn)行混合形成的合金。多主元的混合產(chǎn)生高熵效應(yīng)，促進(jìn)元素充分混合形成簡(jiǎn)單的體心立方或面心立方結(jié)構(gòu)，有時(shí)還會(huì)形成少量的晶間化合物相，從而起到固溶強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化作用。因此很多高熵合金都具有較好的力學(xué)性能及耐腐蝕性能等多方面的性能，具有很大的應(yīng)用潛力。
　

2、　本文選用Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta及Mo七種元素中選擇五種按照等摩爾比配制，利用非自耗電弧熔煉爐熔煉，并采用OM、SEM、EDS、XRD及DTA等手段對(duì)鑄態(tài)高熵合金進(jìn)行組織形貌、相結(jié)構(gòu)及相變點(diǎn)分析，然后又分別對(duì)合金的宏觀及微觀的硬度、壓縮性能、耐磨性能及耐腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試。
　　研究發(fā)現(xiàn)：本文所研究的高熵合金都形成簡(jiǎn)單的BCC或HCP或BCC+HCP固溶體，而ZrVMoHfTi及ZrVMoHfNb合金中則還含有Laves相

3、。六組髙熵合金的布氏硬度在334HB～522HB之間，壓縮強(qiáng)度在1663MPa～2060MPa之間。含有Laves相的ZrVMoHfTi合金及ZrVMoHfNb合金在壓縮過(guò)程中幾乎不經(jīng)過(guò)塑性變形而直接以脆性解理斷裂方式斷裂的，其余幾組合金均經(jīng)塑性變形后斷裂的。ZrVMoHfNb合金表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐磨損性能，而TiZrHfNbMo合金因其組織中形成單一且均勻的BCC固溶體相而且化學(xué)成分均勻，因而表現(xiàn)出極強(qiáng)的耐腐蝕性能，用12N的硫酸溶液對(duì)其