AlCoCrFeNiTix高熵合金的微觀組織與力學(xué)性能研究.pdf

1、高熵合金是最近幾年發(fā)展起來的一種新型合金體系，打破了傳統(tǒng)合金以一種元素為主，而是由多種組元組成且各種組元的原子濃度幾乎相等，并且可以通過熱處理或改變合金成分，獲得高強度、高硬度、耐腐蝕和耐高溫氧化等優(yōu)異的性能組合。鑒于其具有廣闊的應(yīng)用前景，研究其相形成及轉(zhuǎn)變特點、顯微組織和力學(xué)性能等具有重要價值。本文主要研究了熱處理加熱溫度和鈦含量對AlCoCrFeNiTix系高熵合金的顯微組織和力學(xué)性能的影響。
　　 將用高真空電弧熔煉爐熔煉

2、的AlCoCrFeNiTix(x=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5)系六元合金分別在500、700和900℃下進行熱處理，并采用XRD、SEM和EDS等分析測試手段對鑄態(tài)和退火態(tài)的多組元合金進行相結(jié)構(gòu)、組織形貌和成分分析，進而對合金的顯微硬度、壓縮性能進行了測試分析。研究結(jié)果表明:
　　 1.對于AlCoCrFeNiTix（x=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5）系高熵合金，其形貌為典型的樹枝晶。隨著熱處理加熱

3、溫度和鈦含量的增加，合金的顯微組織由單相固溶體(bcc結(jié)構(gòu))逐漸變?yōu)殡p相（均為bcc結(jié)構(gòu)）固溶體組成，轉(zhuǎn)變過程中伴有共晶組織和調(diào)幅組織產(chǎn)生，并且隨熱處理加熱溫度的升高，合金發(fā)生明顯的元素偏析，鉻、鐵和鈦逐漸向枝晶外擴散，導(dǎo)致枝晶區(qū)富含鋁和鎳而枝晶間區(qū)域富含鉻和鐵;
　　 2.AlCoCrFeNiTix（x=0、0.1、0.2、0.3、0.4和0.5）系合金展示了優(yōu)異的力學(xué)性能。隨熱處理加熱溫度的升高，合金硬度和屈服強度先增加后減

4、小，而合金的塑性先減小后增加;隨Ti的添加，合金硬度值和屈服強度逐漸增大，而合金塑性先減小后增加;其中700℃熱處理的AlCoCrFeNiTi0.5合金表現(xiàn)出了最高的顯微維氏硬度，其值為583HV0.1。經(jīng)500和900℃熱處理后的AlCoCrFeNiTi0合金分別達到了最大屈服強度和最大塑性，其值分別為2.07GPa和30.4％;
　　 3.AlCoCrFeNiTi0.3合金表現(xiàn)了優(yōu)異的動態(tài)壓縮力學(xué)性能，其屈服強度達到2000