原位自生多主元高熵合金基復(fù)合材料反應(yīng)合成研究.pdf

1、多主元高熵合金打破了以一種合金元素為基的傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)模式，可以通過合金成分優(yōu)化設(shè)計(jì)，獲得高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫蠕變、耐高溫氧化、耐腐蝕和高電阻率等優(yōu)異的性能組合。
　　本文推導(dǎo)了多主元高熵合金及其復(fù)合材料的熱力學(xué)形成判據(jù)，對(duì)典型的多主元高熵合金體系FeCrCoNiCuAl和原位自生TiC顆粒增強(qiáng)的FeCrCoNiCuAl基復(fù)合材料的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究，對(duì)原位自生TiC顆粒的形成機(jī)制進(jìn)行初探，揭示了多主元高熵合金及其復(fù)合材料的形成

2、規(guī)律。
　　迄今為止高熵合金的研究大多局限于工藝及性能的研究，而偏于理論性的研究很少見諸文獻(xiàn)。高熵合金形成的三條經(jīng)驗(yàn)性法則，即組元數(shù)大于5元；各組元最大原子半徑差小于12％；混合焓在10至-40KJ/mol也并非嚴(yán)格的理論推導(dǎo)。結(jié)合熱力學(xué)基礎(chǔ)理論和實(shí)驗(yàn)總結(jié)，本文推導(dǎo)出了n個(gè)純物質(zhì)組元形成固溶體型高熵合金熱力學(xué)形成判據(jù)、形成固溶體納米析出相型高熵合金的熱力學(xué)形成判據(jù)以及形成原位自生TiC顆粒增強(qiáng)的高熵合金基復(fù)合材料的熱力學(xué)形成判據(jù)。

3、本文應(yīng)用推導(dǎo)出的熱力學(xué)判據(jù)公式對(duì)實(shí)際體系進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算并佐以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，最終證明了所推導(dǎo)的熱力學(xué)形成判據(jù)的正確性。
　　本文應(yīng)用熱分析和XRD相分析相結(jié)合的方法對(duì)Fe-Cr-Co-Ni-Cu-Al體系和FeCrCoNiCuAl-Ti-C體系的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了研究。Fe-Cr-Co-Ni-Cu-Al體系的熔點(diǎn)在1350℃左右，F(xiàn)eCrCoNiCuAl-Ti-C體系內(nèi)TiC大量生成的溫度約為1026℃。本文給出了原位TiC顆粒的形成機(jī)