Cu x CrFeNiTi高熵合金抗高温氧化与耐腐蚀性能的研究
发布时间：2021-06-16 15:02
高熵合金是一种不同于传统合金设计理念的新型合金,该合金是由513种金属或非金属组成,元素按照等摩尔比或者是接近等摩尔比的方式进行混合所形成的一种合金,其中每一种元素的含量都在5%35%之间。由于高熵合金多种主元素之间产生的高熵效应,使得晶体易于形成简单结构固溶体,如体心立方结构固溶体和面心立方结构固溶体,同时还可能伴有金属间化合物以及纳米相,从而到达固溶强化、沉淀强化、析出强化和弥散强化的效果。通过合理的成分设计,可以使高熵合金具有比传统合金更优异的性能,例如,高硬度、高强度、良好的抗高温氧化性能及优异的耐腐蚀性能等。本文采用真空电弧熔炼的方法制备了CuxCrFeNiTi（x=0.1,0.25,0.5,0.75,1）（简记Cux）系高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对铸态Cux系高熵合金的相结构、显微组织及成分进行了分析。此外,还对该高熵合金系进行了显微硬度、抗高温氧化性能及耐腐蚀性能的测试,并对试验结果进行了分析和讨论。研究发现,铸态Cux
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铸态AlxCrCuFeNi2高熵合金的XRD图谱
4图1-2所示为铸态AlxCrCuFeNi2系高熵合金的显微组织图，从图中可以发现，当 Al 元素的摩尔比为 0.5 和 0.9 时，合金组织为典型的特征的树枝状结构；当Al 元素的摩尔比为 1.2 时，合金中树枝状结构完全消失，形成了呈（短）杆状结构的组织，当 Al 元素的摩尔比在 2.0~2.5 时，合金中形成了向日葵或者菊花状的组织。图 1-2 铸态 AlxCrCuFeNi2高熵合金的显微组织图Fig. 1-2 Microstructures for the as-castAlxCrCuFeNi2high entropy alloys此外，有些高熵合金在高混合熵的作用下，在铸态下就会形成纳米相甚至会出现非晶相，如图 1-3 所示的 CrFeNiCoCu[49]高熵合金组织
图 1-3 CrFeNiCoCu 高熵合金枝晶间的 TEM 形貌和衍射结果：（a）TEM 组织；（b）晶间电子衍射[49]Fig. 1-3 The TEM image and SAED of CrFeNiCoCu high entropy alloy in theinterdendrite：(a) TEM morphology；(b) SAED of the interdendrite[49]?1.3.2 性能特征根据高熵合金定义，及其经过研究发现的相结构和微观组织特征，通过合的合金设计，可以得到具有高硬度、高强度、高温抗氧化及耐腐蚀等综合优异能的高熵合金。（1）力学性能从高熵合金的定义可知，合金组元数较多，且各个组元的原子半径存在定的差异，组元之间原子半径差异越大，在形成固溶体时产生的晶格畸变越严重而严重的晶格畸变会使得固溶体起到固溶强化的作用，从而提高合金的力学能。并且当高熵合金凝固成结晶相时，由于大量的原子阻碍了位错的运动，也提高合金的力学性能。且有些高熵合金在铸态时会生成纳米相和非晶相，这同
【参考文献】：
期刊论文
[1]AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金的高温氧化行为[J]. 吴波,赵春凤,杨上金,周泽友,陈祖华,熊远鹏. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[2]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)
[3]AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微观结构和力学性能[J]. 刘源,陈敏,李言祥,陈祥. 稀有金属材料与工程. 2009(09)
[4]多主元高熵合金的研究现状与发展[J]. 朱海云,孙宏飞,李业超. 新材料产业. 2008(09)
[5]多组元Alx（TiVCrMnFeCoNiCu）100-x高熵合金系微观组织研究[J]. 周云军,张勇,王艳丽,陈国良. 稀有金属材料与工程. 2007(12)
[6]多主元高熵合金AlTiFeNiCuCrx微观结构和力学性能[J]. 陈敏,刘源,李言祥,陈祥. 金属学报. 2007(10)
[7]非晶态合金制备方法[J]. 贾彬彬,张文丛,夏龙,王卫卫. 轻合金加工技术. 2006(10)
[8]非晶合金应用现状[J]. 王晓军,陈学定,夏天东,康凯,彭彪林. 材料导报. 2006(10)
[9]多主元高熵合金研究进展[J]. 刘源,李言祥,陈祥,陈敏. 材料导报. 2006(04)
博士论文
[1]AlxCoCrCuFeNi系高熵合金及其复合材料的制备、微结构与性能研究[D]. 盛洪飞.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]高熵合金的制备及组织与性能[D]. 张力.吉林大学 2007
[2]高熔化温度五元高熵合金组织及性能研究[D]. 林丽蓉.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3233287
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
铸态AlxCrCuFeNi2高熵合金的XRD图谱
4图1-2所示为铸态AlxCrCuFeNi2系高熵合金的显微组织图，从图中可以发现，当 Al 元素的摩尔比为 0.5 和 0.9 时，合金组织为典型的特征的树枝状结构；当Al 元素的摩尔比为 1.2 时，合金中树枝状结构完全消失，形成了呈（短）杆状结构的组织，当 Al 元素的摩尔比在 2.0~2.5 时，合金中形成了向日葵或者菊花状的组织。图 1-2 铸态 AlxCrCuFeNi2高熵合金的显微组织图Fig. 1-2 Microstructures for the as-castAlxCrCuFeNi2high entropy alloys此外，有些高熵合金在高混合熵的作用下，在铸态下就会形成纳米相甚至会出现非晶相，如图 1-3 所示的 CrFeNiCoCu[49]高熵合金组织
图 1-3 CrFeNiCoCu 高熵合金枝晶间的 TEM 形貌和衍射结果：（a）TEM 组织；（b）晶间电子衍射[49]Fig. 1-3 The TEM image and SAED of CrFeNiCoCu high entropy alloy in theinterdendrite：(a) TEM morphology；(b) SAED of the interdendrite[49]?1.3.2 性能特征根据高熵合金定义，及其经过研究发现的相结构和微观组织特征，通过合的合金设计，可以得到具有高硬度、高强度、高温抗氧化及耐腐蚀等综合优异能的高熵合金。（1）力学性能从高熵合金的定义可知，合金组元数较多，且各个组元的原子半径存在定的差异，组元之间原子半径差异越大，在形成固溶体时产生的晶格畸变越严重而严重的晶格畸变会使得固溶体起到固溶强化的作用，从而提高合金的力学能。并且当高熵合金凝固成结晶相时，由于大量的原子阻碍了位错的运动，也提高合金的力学性能。且有些高熵合金在铸态时会生成纳米相和非晶相，这同
【参考文献】：
期刊论文
[1]AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金的高温氧化行为[J]. 吴波,赵春凤,杨上金,周泽友,陈祖华,熊远鹏. 稀有金属材料与工程. 2015(12)
[2]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)
[3]AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微观结构和力学性能[J]. 刘源,陈敏,李言祥,陈祥. 稀有金属材料与工程. 2009(09)
[4]多主元高熵合金的研究现状与发展[J]. 朱海云,孙宏飞,李业超. 新材料产业. 2008(09)
[5]多组元Alx（TiVCrMnFeCoNiCu）100-x高熵合金系微观组织研究[J]. 周云军,张勇,王艳丽,陈国良. 稀有金属材料与工程. 2007(12)
[6]多主元高熵合金AlTiFeNiCuCrx微观结构和力学性能[J]. 陈敏,刘源,李言祥,陈祥. 金属学报. 2007(10)
[7]非晶态合金制备方法[J]. 贾彬彬,张文丛,夏龙,王卫卫. 轻合金加工技术. 2006(10)
[8]非晶合金应用现状[J]. 王晓军,陈学定,夏天东,康凯,彭彪林. 材料导报. 2006(10)
[9]多主元高熵合金研究进展[J]. 刘源,李言祥,陈祥,陈敏. 材料导报. 2006(04)
博士论文
[1]AlxCoCrCuFeNi系高熵合金及其复合材料的制备、微结构与性能研究[D]. 盛洪飞.中国科学技术大学 2014
硕士论文
[1]高熵合金的制备及组织与性能[D]. 张力.吉林大学 2007
[2]高熔化温度五元高熵合金组织及性能研究[D]. 林丽蓉.哈尔滨工业大学 2007
本文编号：3233287
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