基于相比例设计的Al-Cr-Fe-Ni系高熵合金组织与性能的研究

发布时间：2021-01-21 23:16

　　高熵合金是近些年来打破传统合金设计理念的一种新型合金,其拥有多个主元,且主元元素等摩尔比或者近等摩尔比。多主元高熵合金因为高熵效应而更倾向于生成固溶体而不是许多复杂的金属间化合物。因此高熵合金有许多杰出的性能,例如高强度、高硬度、良好的耐磨性和极好的耐蚀性等。通过改变成分和控制价电子浓度等方法可以调节高熵合金的相组成,但是如何控制合金中的相比例还需要进一步研究。AlCrFe₂Ni₂共晶高熵合金由FCC相和BCC相组成,其中FCC相的成分为Al_9.4Cr_19.7Fe_41.4Ni_29.5,BCC相的成分为Al_21.7Cr_15.8Fe_28.6Ni_33.9。因此,本文设计了(Al_21.7Cr_15.8Fe_28.6Ni_33.9)_x(Al_9.4Cr

【文章来源】：沈阳工业大学辽宁省

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

不同主元数与等摩尔比合金混合熵的关系

沈阳工业大学硕士学位论文于 BCC 晶体结构原子堆积密度，所以紧凑元素的加入使合金更容易生当松散元素加入合金中，原子的互相作用减小，原子间距离增大，合金原子堆积密度小的相，所以合金更倾向于生成 BCC 相。总而言之，当紧使合金的价电子浓度升高时，合金更倾向于生成 FCC 相；当松散元素的价电子浓度降低时，合金更倾向于生成 BCC 相。利用此原理，可以很好浓度变化对合金相形成的影响。

图 1.3 价电子浓度在 FCC 和 BCC 型固溶体高熵合金中的相选择作用 Role of VEC in phase selection between FCC and BCC type solid solutions in high entrotepanov 等人研究了碳含量和退火对 CoCrFeNiMn 系高熵合金组织与硬度制备了 CoCrFeNiMnCx（x=0，0.1，0.175，0.25）高熵合金，在 600℃-124 个小时[32,33]。研究表明 CoCrFeNiMn 合金为单一 FCC 固溶体相，随着，合金中纳米 M7C3碳化物的含量逐渐增加，合金的显微硬度也从 160HHV。在 800℃退火处理后的含碳合金出现了纳米 M7C3碳化物沉淀，碳化金的硬度增加。随后又研究了 Al0.5CrNbTi2V0.5高熵合金的沉淀强化。研金为单一的 BCC 固溶体相，在 1200℃退火处理 24 小时后合金中沉淀出二相粒子使合金的室温压缩屈服强度升高，塑性降低，但在 1200℃以下则刚好相反。Stepanov 等人的研究说明了在高熵合金中增加沉淀相或者好的调节合金的性能，这也是设计高熵合金的有效方法之一。unitz 等人研究了热处理对 AlCoCrFeNi 高熵合金显微组织和力学性能的影lCoCrFeNi 合金中的组织为典型的树枝晶微观组织，在 650℃-975℃热处


本文编号：2992067