AlFeCrCoCuTi系多組元高熵合金組織與性能的研究.pdf

1、高熵合金以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)及優(yōu)異的性能備受?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者關(guān)注，合理設(shè)計(jì)其成分，采用先進(jìn)的制備與成型方法便可得到具有強(qiáng)度高、硬度大、抗壓抗拉、耐磨耐損、抗高溫氧化、耐腐蝕以及具有一系列電磁特性等優(yōu)異性能集于一體的新型先進(jìn)合金。目前，已有一些高熵合金應(yīng)用于生活與生產(chǎn)實(shí)踐中，它是未來(lái)材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)與重點(diǎn)之一。
　　本論文在前人的研究基礎(chǔ)上，選取未開(kāi)發(fā)的AlFeCrCoCuTi系6組元高熵合金為研究對(duì)象，采用電弧熔煉爐制備了AlFeCrCoC

2、u、AlFeCrCoCuTi、AlFeCrCoCu0.5TiX、AlXFeCrCoCuTi、AlFeCrCoCuXTi等共14種合金。用XRD，OM，SEM，EDS，DSC， TG等技術(shù)研究了合金的的組織結(jié)構(gòu)與相形成規(guī)律；研究了不同溫度回火工藝對(duì)AlFeCrCoCu、AlFeCrCoCuTi2組合金組織與性能的影響；分別探究了Ti、Al、Cu3種元素對(duì)合金組織與性能的影響規(guī)律；并測(cè)試了合金的硬度、室溫壓縮性能、摩擦磨損性能、高溫氧化性能

3、以及在3.5％NaCl溶液中的電化學(xué)腐蝕性能。主要研究結(jié)果如下：
　　AlFeCrCoCu合金由枝晶BCC相和晶間富Cu的FCC相組成；其熔點(diǎn)為1380℃左右，1050℃左右晶間富Cu的FCC相發(fā)生相變；合金具有較強(qiáng)的抗回火軟化能力，硬度隨回火溫度的升高先增后減；合金在800℃的高溫中具有很強(qiáng)的抗高溫氧化能力；合金在3.5%NaCl溶液中的耐蝕性能優(yōu)于304不銹鋼，而選擇合適的回火工藝有助于優(yōu)化合金的耐腐蝕性能。
　　AlF

4、eCrCoCuTi合金呈典型的樹(shù)枝晶結(jié)構(gòu)，組織元素成分偏析嚴(yán)重；發(fā)生在1380℃，1225℃，1195℃和1050℃的4次相變最終形成了AlFeCrCoCuTi合金；合金具有很強(qiáng)的抗回火軟化能力，回火后的合金硬度先升后降，但都高于鑄態(tài)組織；合金在3.5%NaCl溶液中的耐蝕性能要優(yōu)于304不銹鋼，800℃回火后的合金組織耐蝕性能最好；相較于AlFeCrCoCu合金，等摩爾Ti的添加提高了合金的硬度與耐磨性能。
　　AlFeCrCo

5、Cu0.5TiX合金為樹(shù)枝晶結(jié)構(gòu)，Cu富集于晶間形成FCC相，而隨著Ti含量的增加，枝晶則由單一的BCC相向BCC+FCC兩相組織轉(zhuǎn)變，直至析出富含Cr、Fe的BCC相至晶間；合金具有很高的硬度和較強(qiáng)的室溫抗壓縮性能，Ti的添加提升了合金的整體硬度；它們都具有較強(qiáng)的抗高溫氧化能力，但 Ti的添加會(huì)逐漸惡化合金的抗高溫氧化性能。
　　AlXFeCrCoCuTi合金組織成分偏析嚴(yán)重，Cu元素大量聚集在晶間形成FCC相；合金具有較強(qiáng)的硬