纳米晶难熔高熵合金与高熵氮化物的结构与性能研究
发布时间：2020-12-30 19:34
高熵合金作为近些年火热的研究方向,与传统合金相比有许多优异的性能,主要表现在高硬度、良好的耐磨性、良好的耐腐蚀性、高的加工硬化能力。其作为高性能的新型材料展现出了广阔的应用前景。但是目前对高熵合金领域的研究依然处在初期阶段,而且现阶段大多采用熔炼的方法制备高熵合金,晶粒尺寸通常比较粗大,导致其力学性能受限。本文采用机械合金化的方法制备出纳米晶高熵合金粉末,进一步使用高温高压固化技术合成出纳米晶难熔高熵合金及高熵氮化物,对合金的粉末和块体进行组织结构和性能的测试与分析,讨论烧结工艺对合金组织结构和性能的影响,以获得最优的工艺参数,提升合金的性能。通过机械合金化30 h获得了颗粒尺寸为140 nm左右的单相纳米晶BCC结构VNbMoTaW HEAs粉末。通过统计TEM照片中的晶粒得到机械合金化后的VNbMoTaW HEAs平均晶粒尺寸为5.9±2.8 nm,非常细小的纳米晶,晶格常数为3.153?。通过使用高温高压技术烧结纳米晶粉末来制造块状NC VNbMoTaW HEAs,实验压力为5 GPa,温度范围为800℃~1500℃。当烧结温度在800℃~1150℃的时候,XRD结果显示得到了单...
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高熵合金和金属间化合物、大块金属玻璃的相形成与δ、Ω之间的关系
燕山大学工学硕士学位论文和 BCC 晶格中存在严重的晶格畸变示意图，每个晶格的位移取决于占据该位置的原子和局部环境中的原子类型，这些变化原子位置的不确定性导致了合金的形成焓较高，从物理学的角度而言，有利于降低 X 射线衍射峰的强度，增加硬度、降低电导率以及合金的温度依赖性。但是目前依然缺少系统的试验来定量的描述这些性能的变化值，无法直接证明以上的推论，也可能是其他原因导致的性能变化，比如，各个原子之间的剪切模量不匹配也会引起硬度的升高；局部键的变化也会导致电导率、热导率以及电子结构的变化[20]。
CoCrFeNi AlCoCuNi Ti0 CoCrCuFeNi AlCoCuCrNi CoCuFeNiV AlCoCrCuFeNiSi6CoCrFeMnNi CrCuFeMnNiCoCrFeNiMo0.3研究现状研究目前能够查询到的报告比较少，至今已经涉猎究了高熵硼化物[27]，采用的是机械合金化和放电等 的 金 属 二 硼 化 物 ， 包 括 (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nbi0.2) B2、(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2) B2、(Hf0.2Mo0.2Ta0.2i0.2) B2、(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2) B2，得到了如图所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔化沉积工艺对CrMnFeCoNi高熵合金组织和性能的影响[J]. 向硕,张雷,刘学,乐国敏,戴晓军,李强,李晋锋. 材料热处理学报. 2018(10)
[2]AlCoCr_xFeMo_yNi系高熵合金的设计及其组织与性能[J]. 叶奇鲁,杨钢,龚志华,陈清明. 金属热处理. 2018(03)
[3]Fe对Nb-16Si-22Ti-2Cr-2Al-2Hf合金组织与高温压缩性能影响研究[J]. 褚楚,徐严谨,韩宝帅,孟宪宇,骆良顺,侯红亮,苏彦庆,郭景杰,傅恒志. 稀有金属材料与工程. 2018(01)
[4]Al0.25Cu0.75FeNiCo颗粒增强铝合金的组织与性能[J]. 朱德智,丁霞,戚龙飞,陈奇. 稀有金属材料与工程. 2017(11)
[5]粉末冶金制备高熵合金Al-Cu-Si-Fe-Cr-Mn的性能研究[J]. 杨明. 热加工工艺. 2017(18)
[6]碳含量对FeCoCrNiMnC_x高熵合金显微组织与性能的影响[J]. 饶湖常,戴品强,陈鼎宁,王乾廷. 机械工程材料. 2016(08)
[7]机械合金化和热处理对高熵合金MgTiVCrNi微观组织演化和相结构的影响[J]. 许世红,邱建平,常国华,张力,罗永春. 甘肃高师学报. 2015(02)
[8]CrFeCoNiCu多主元高熵合金的相分析[J]. 任明星,李邦盛. 材料工程. 2012(01)
[9]具有低自腐蚀电位的AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金的制备及其电化学性能[J]. 宋春晖,甘章华,卢志红,陈汉杰,黄峰. 材料科学与工程学报. 2011(05)
[10]主元数对多主元高熵合金组织结构和性能的影响[J]. 郭娜娜,孙宏飞,高鹏,袁博,朱海云,李忠丽. 新技术新工艺. 2011(06)
博士论文
[1]极端条件下高熵合金组织结构及性能研究[D]. 于鹏飞.燕山大学 2016
硕士论文
[1]机械合金化NbMoTaW(V)高熔点高熵合金的组织及其性能[D]. 郭文晶.华南理工大学 2016
本文编号：2948185
【文章来源】：燕山大学河北省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高熵合金和金属间化合物、大块金属玻璃的相形成与δ、Ω之间的关系
燕山大学工学硕士学位论文和 BCC 晶格中存在严重的晶格畸变示意图，每个晶格的位移取决于占据该位置的原子和局部环境中的原子类型，这些变化原子位置的不确定性导致了合金的形成焓较高，从物理学的角度而言，有利于降低 X 射线衍射峰的强度，增加硬度、降低电导率以及合金的温度依赖性。但是目前依然缺少系统的试验来定量的描述这些性能的变化值，无法直接证明以上的推论，也可能是其他原因导致的性能变化，比如，各个原子之间的剪切模量不匹配也会引起硬度的升高；局部键的变化也会导致电导率、热导率以及电子结构的变化[20]。
CoCrFeNi AlCoCuNi Ti0 CoCrCuFeNi AlCoCuCrNi CoCuFeNiV AlCoCrCuFeNiSi6CoCrFeMnNi CrCuFeMnNiCoCrFeNiMo0.3研究现状研究目前能够查询到的报告比较少，至今已经涉猎究了高熵硼化物[27]，采用的是机械合金化和放电等 的 金 属 二 硼 化 物 ， 包 括 (Hf0.2Zr0.2Ta0.2Nbi0.2) B2、(Hf0.2Zr0.2Mo0.2Nb0.2Ti0.2) B2、(Hf0.2Mo0.2Ta0.2i0.2) B2、(Hf0.2Zr0.2Ta0.2Cr0.2Ti0.2) B2，得到了如图所示
【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔化沉积工艺对CrMnFeCoNi高熵合金组织和性能的影响[J]. 向硕,张雷,刘学,乐国敏,戴晓军,李强,李晋锋. 材料热处理学报. 2018(10)
[2]AlCoCr_xFeMo_yNi系高熵合金的设计及其组织与性能[J]. 叶奇鲁,杨钢,龚志华,陈清明. 金属热处理. 2018(03)
[3]Fe对Nb-16Si-22Ti-2Cr-2Al-2Hf合金组织与高温压缩性能影响研究[J]. 褚楚,徐严谨,韩宝帅,孟宪宇,骆良顺,侯红亮,苏彦庆,郭景杰,傅恒志. 稀有金属材料与工程. 2018(01)
[4]Al0.25Cu0.75FeNiCo颗粒增强铝合金的组织与性能[J]. 朱德智,丁霞,戚龙飞,陈奇. 稀有金属材料与工程. 2017(11)
[5]粉末冶金制备高熵合金Al-Cu-Si-Fe-Cr-Mn的性能研究[J]. 杨明. 热加工工艺. 2017(18)
[6]碳含量对FeCoCrNiMnC_x高熵合金显微组织与性能的影响[J]. 饶湖常,戴品强,陈鼎宁,王乾廷. 机械工程材料. 2016(08)
[7]机械合金化和热处理对高熵合金MgTiVCrNi微观组织演化和相结构的影响[J]. 许世红,邱建平,常国华,张力,罗永春. 甘肃高师学报. 2015(02)
[8]CrFeCoNiCu多主元高熵合金的相分析[J]. 任明星,李邦盛. 材料工程. 2012(01)
[9]具有低自腐蚀电位的AlMgZnSnPbCuMnNi高熵合金的制备及其电化学性能[J]. 宋春晖,甘章华,卢志红,陈汉杰,黄峰. 材料科学与工程学报. 2011(05)
[10]主元数对多主元高熵合金组织结构和性能的影响[J]. 郭娜娜,孙宏飞,高鹏,袁博,朱海云,李忠丽. 新技术新工艺. 2011(06)
博士论文
[1]极端条件下高熵合金组织结构及性能研究[D]. 于鹏飞.燕山大学 2016
硕士论文
[1]机械合金化NbMoTaW(V)高熔点高熵合金的组织及其性能[D]. 郭文晶.华南理工大学 2016
本文编号：2948185
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