AlCoCrFeNi双相高熵合金的原位透射电镜研究

发布时间：2023-05-26 19:43

　　对于大多数结构材料而言,高强度和高韧性都必不可少,但不幸的是这两者之间通常是此消彼长的,我们难以保证材料在具备高强度和高硬度的同时也保持优异的断裂韧性。而近年来在结构材料研究领域盛行的高熵合金亦是如此,虽然面心立方结构(FCC)的高熵合金具有高的韧性以及低温韧性、优异的热稳定性和良好的抗疲劳性能等优良性能,但很难克服强度和韧性之间的矛盾,而体心立方相(BCC)高熵合金强度较高,但塑性较差。为了解决这个问题,本文研究了一种新型的共晶双相高熵合金AlCoCrFeNi,其微观组织为条状结构FCC相和BCC相均匀相间分布、穿插而成。不同元素在两种相中分布不同,两相之间拥有化学元素无序分布的半共格界面,其上均匀分布着一系列由晶格失配而形成的位错线。通过透射电镜中的原位拉伸试验中,我们观察到相界上的这些位错为合金的初始变形阶段提供了大量的位错源,并且绝大部分位错运动都是发生在FCC相中,然而即使是FCC相中的位错运动也会受到晶格阻力的作用而较传统合金中更加困难,导致FCC相中发生大量的室温交滑移,这些大量的交滑移系统和基本滑移系之间的相互作用使得FCC相中形成了复杂的位错网、位错胞亚结构,使FCC...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 高熵合金的定义
    1.3 高熵合金的结构特点
    1.4 高熵合金的力学性能
    1.5 高熵合金的四大效应
        1.5.1 热力学上的高熵效应
        1.5.2 动力学上的迟滞扩散效应
        1.5.3 结构上的晶格畸变效应
        1.5.4 性能上的“鸡尾酒”效应
    1.6 高熵合金的制备
    1.7 高熵合金的主要研究体系
        1.7.1 轻质高熵合金
        1.7.2 难熔高熵合金
        1.7.3 多相高熵合金
    1.8 AlCoCrFeNi高熵合金的研究进展
        1.8.1 其他元素添加对AlCoCrFeNi合金结构和性能的影响
        1.8.2 AlCoCrFeNi合金的制备和热处理工艺对合金结构和性能的影响
        1.8.3 AlCoCrFeNi合金力学性能和变形机制研究
    1.9 研究内容和意义
第二章 实验仪器和研究方法
    2.1 透射电子显微镜
        2.1.1 透射电镜像衬度形成原理
        2.1.2 透射电镜选区电子衍射
        2.1.3 扫描透射电子显微术
        2.1.4 本文使用的透射电镜设备
    2.2 精密离子减薄仪
    2.3 透射电镜原位拉伸试验
第三章 AlCoCrFeNi双相高熵合金中FCC相对合金强化作用的原位透射电镜研究
    3.1 引言
    3.2 研究方法
        3.2.1 样品制备
        3.2.2 表征方法
    3.3 结果分析
        3.3.1 微观组织和相结构
        3.3.2 原位拉伸试验
    3.4 本章小结
第四章 AlCoCrFeNi双相高熵合金中相界面对合金强化作用的原位透射电镜研究
    4.1 引言
    4.2 结果分析
        4.2.1 AlCoCrFeNi合金中相界对合金的超常强化作用
        4.2.2 AlCoCrFeNi合金中相界强化和FCC相强化对比
    4.3 本章小结
第五章 结论和展望
参考文献
致谢
个人简历
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果



本文编号：3823168