TiC-AlCrFeNi-M系高熵合金基復(fù)合材料顯微組織及原位自生機(jī)理研究.pdf

1、多主元高熵合金的設(shè)計(jì)突破了傳統(tǒng)金屬材料的設(shè)計(jì)局限,可通過合理的成分設(shè)計(jì)獲得高硬度、高強(qiáng)度、耐腐蝕等優(yōu)異性能的高熵合金材料。為了進(jìn)一步提高高熵合金的力學(xué)性能,在其基礎(chǔ)上開發(fā)了高熵合金基復(fù)合材料,其綜合了增強(qiáng)相的高模量、高硬度與高熵合金基體的耐高溫等特性,具有較高的科研價(jià)值與廣闊的應(yīng)用前景。
　　本文利用真空電弧熔煉爐制備了原位自生 TiC/AlCrFeNi-M系高熵合金基復(fù)合材料,并借助差熱分析、掃描電鏡分析、透射電鏡分析、能譜分析

2、等測試方法對其顯微組織和化學(xué)成分進(jìn)行觀察分析;探討了高熵合金基復(fù)合材料中TiC增強(qiáng)相原位自生的合成機(jī)理、熱錯(cuò)配區(qū)內(nèi)位錯(cuò)與納米析出相的交互作用以及高能球磨處理對復(fù)合材料的組織和性能的影響。
　　研究發(fā)現(xiàn),高熵合金基復(fù)合材料具有與基體相同的晶體結(jié)構(gòu);但與基體合金相比,復(fù)合材料的熔點(diǎn)大幅下降。復(fù)合材料中 TiC增強(qiáng)相的原位自生主要有兩種機(jī)制,即轉(zhuǎn)化機(jī)制和溶解、析出機(jī)制;其中大塊多邊形 TiC相是由三元化合物轉(zhuǎn)化而來,而納米尺寸的TiC相

3、是由[Ti]原子和[C]原子在熔體中直接反應(yīng)合成的;提出了TiC增強(qiáng)相原位自生的合成模型,其中由熔體中的[Ti]、[C]原子直接反應(yīng)所獲得的TiC相尺寸細(xì)小且分布均勻,是理想的增強(qiáng)相形態(tài)。高能球磨處理改變了復(fù)合材料中 TiC的合成途徑,使得 TiC增強(qiáng)相的尺寸更為細(xì)小、形態(tài)更為單一、分布更為彌散;所制得的2.5vol.％TiC/AlCrFeN i高熵合金基復(fù)合材料中,TiC增強(qiáng)相均達(dá)到納米尺寸。
　　高熵合金基復(fù)合材料 TiC增強(qiáng)