Al 0.6 CoCrFeNi高熵合金在不同条件下的摩擦磨损性能
发布时间：2021-09-08 21:34
近些年来,高熵合金由于其结构简单、性能优异吸引了大批学者的关注。但他们大多致力于如何提升和改善合金的微观结构及其力学性能,至于其表面性能,尤其是摩擦磨损性能很少关注。本文研究了Al0.6CoCrFeNi高熵合金在不同环境中的摩擦磨损性能。采用真空电弧熔炼法制备铸态高熵合金Al0.6CoCrFeNi,取一组样品退火,分别研究其高温和常温磨损性能。在室温条件下,所用的仪器为球盘式高速往复磨损试验装置（MFT-R4000）,分别在干燥、去离子水、酸雨以及模拟海水中进行。往复运动频率分别为2、3、4和5 Hz。高温实验是在干燥条件下进行,采用的是高温球盘式摩擦磨损试验机（HT-4001）。温度分别设置为20、100、200、300、400、500和600℃。另外,用GCr15作为对比材料。实验过程中,采用原子力显微镜（AFM）、维氏硬度仪、XRD、带EDS的扫描电镜（SEM）分析仪、3D白光衍射仪、XPS等仪器来分析合金的微观结构以及摩擦磨损性能。研究结果显示:（1）铸态高熵合金Al0.6CoCrFeNi具有典型的枝晶结构,包含...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组元数(n)与混合熵(ΔSconf)的关系曲线
–ΔSmix–δ的三维图（图1-2）。很明显，高熵合金的混合焓的绝对值和熵值小于非晶合金，同时原子尺寸差也小。3、电子浓度经过大量的研究发现，系统的电子浓度能够影响固溶体的晶体结构。电子浓度在控制合金的相稳定性和物理性能方面起着至关重要的作用。电子浓度有两种不同的概念，一种是流动电子的平均原子比(e/a)，另一种是总电子数(VEC)(包括价带中的 d 电子)[26]。例如，对于纯Cu([Ar]3d104s1)，e/a 和VEC 分别为1 和11。e/a 和VEC 都与合金的相稳
i为第 i 个原子的价电子浓度。根据此定律， 郭盛等人总结出通过电子浓度 VEC 判断相结构的规律，如图1-3所示。图1-3 合金价电子浓度与相结构的组成规律[30]Fig.1-3Compositionofvalenceelectronconcentrationandphasestructureofalloy[30]当VEC ≥ 8.0时，固溶体倾向于单一的FCC相；当6.87 ≤ VEC ≤ 8.0时，合金组织是FCC和BCC共存的混合相；当VEC≤6.87时，FCC相消失，为单一的BCC相。然而，经过进一步的研究发现，当VEC≤2.8时，合金中出现了单一的HCP结构。除了这种方法以外，合金的组织结构还可以通过 CALPHAD 相图模拟计算、AIDM 以及 DFT（第一性原理密度泛函数理论）来预测[30]。有一点是可以确定的：VEC的值越低
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界汽车镁合金材料技术的新进展[J]. 冯美斌,褚东宁,敖炳秋,袁序弟,王勇. 汽车工艺与材料. 2008(03)
[2]钛合金及其应用研究进展[J]. 邵娟. 稀有金属与硬质合金. 2007(04)
[3]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)
[4]镍基高温合金的强化[J]. 颜鸣皋,陈学印. 金属学报. 1964(03)
本文编号：3391524
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
组元数(n)与混合熵(ΔSconf)的关系曲线
–ΔSmix–δ的三维图（图1-2）。很明显，高熵合金的混合焓的绝对值和熵值小于非晶合金，同时原子尺寸差也小。3、电子浓度经过大量的研究发现，系统的电子浓度能够影响固溶体的晶体结构。电子浓度在控制合金的相稳定性和物理性能方面起着至关重要的作用。电子浓度有两种不同的概念，一种是流动电子的平均原子比(e/a)，另一种是总电子数(VEC)(包括价带中的 d 电子)[26]。例如，对于纯Cu([Ar]3d104s1)，e/a 和VEC 分别为1 和11。e/a 和VEC 都与合金的相稳
i为第 i 个原子的价电子浓度。根据此定律， 郭盛等人总结出通过电子浓度 VEC 判断相结构的规律，如图1-3所示。图1-3 合金价电子浓度与相结构的组成规律[30]Fig.1-3Compositionofvalenceelectronconcentrationandphasestructureofalloy[30]当VEC ≥ 8.0时，固溶体倾向于单一的FCC相；当6.87 ≤ VEC ≤ 8.0时，合金组织是FCC和BCC共存的混合相；当VEC≤6.87时，FCC相消失，为单一的BCC相。然而，经过进一步的研究发现，当VEC≤2.8时，合金中出现了单一的HCP结构。除了这种方法以外，合金的组织结构还可以通过 CALPHAD 相图模拟计算、AIDM 以及 DFT（第一性原理密度泛函数理论）来预测[30]。有一点是可以确定的：VEC的值越低
【参考文献】：
期刊论文
[1]世界汽车镁合金材料技术的新进展[J]. 冯美斌,褚东宁,敖炳秋,袁序弟,王勇. 汽车工艺与材料. 2008(03)
[2]钛合金及其应用研究进展[J]. 邵娟. 稀有金属与硬质合金. 2007(04)
[3]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)
[4]镍基高温合金的强化[J]. 颜鸣皋,陈学印. 金属学报. 1964(03)
本文编号：3391524
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