微结构对Al 0.1 CoCrFeNi亚稳高熵合金变形行为的影响

发布时间：2023-05-28 11:39

　　同时实现高屈服强度、高塑性和高疲劳极限是结构材料不断追求的目标。面心立方(face-centered cubic,fcc)中熵和高熵合金具有高抗拉强度、高塑性和高断裂韧性。但由于缺乏对位错运动的阻碍,其屈服强度在室温下一般低于400 MPa,这远远不能满足现代工业发展的要求。通过传统的强化方法,如固溶强化、位错强化、晶界强化和析出强化能大幅提高fcc中熵和高熵合金的屈服强度但往往会牺牲大部分的塑性。本文受传统相变诱发塑性结构材料启发,结合近期对于fcc中熵和高熵合金机械稳定性的第一性原理研究工作,系统研究了 fcc Al0.1CoCrFeNi高熵合金在室温拉伸下的机械稳定性和变形行为,首次在fcc高熵合金中发现了 fcc→密排六方(Hexagonal closed-packed,hcp)(fcc→hcp)和hcp→fcc马氏体相变,证明了在室温下hcp和fcc结构均不稳定。本文的主要研究内容概括如下:铸态Al0.1CoCrFeNi高熵合金在室温拉伸过程中发生了马氏体相变。开始变形后发生fcc→hcp转变,纳米hcp马氏体在宽厚形变孪晶的晶界形成,应变为16.2%时hcp马氏体的体积分数...

【文章页数】：161 页

【学位级别】：博士

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摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 高熵合金的发展历史
    1.3 高熵合金的四大效应
        1.3.1 高熵效应
        1.3.2 晶格扭曲效应
        1.3.3 缓慢扩散效应
        1.3.4 “鸡尾酒”效应
    1.4 高熵合金的相形成规律
    1.5 高熵合金的制备方法
    1.6 高熵合金的力学性能
        1.6.1 高熵合金的力学性能
        1.6.2 fcc中熵和高熵合金的变形行为
        1.6.3 fcc中熵和高熵合金的强化机制
    1.7 fcc中熵和高熵合金的结构稳定性
    1.8 Al_0.1CoCrFeNi高熵合金的变形行为
    1.9 研究内容和意义
第二章 铸态Al_0.1CoCrFeNi亚稳高熵合金的马氏体相变
    2.1 引言
    2.2 实验过程
    2.3 实验结果
        2.3.1 马氏体相变
        2.3.2 马氏体的显微表征
    2.4 讨论
    2.5 结论
第三章 Al_0.1CoCrFeNi亚稳高熵合金马氏体相变和孪生变形的晶粒尺寸效应
    3.1 引言
    3.2 实验过程
    3.3 实验结果
        3.3.1 变形前的微结构
        3.3.2 变形行为
        3.3.3 变形微结构
    3.4 讨论
    3.5 结论
第四章 低温和高温退火对Al_0.1CoCrFeNi亚稳高熵合金显微组织与变形行为的影响
    4.1 引言
    4.2 实验过程
    4.3 实验结果
        4.3.1 变形前的微结构
        4.3.2 变形行为
        4.3.3 变形微结构
    4.4 讨论
    4.5 结论
第五章 中温退火对Al_0.1CoCrFeNi亚稳高熵合金显微组织与变形行为的影响
    5.1 引言
    5.2 实验过程
    5.3 实验结果
        5.3.1 变形前的微结构
        5.3.2 力学性能和变形行为
        5.3.3 有效应力和背应力
        5.3.4 变形微结构的演化和变形机理
    5.4 讨论
    5.5 结论
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 本论文创新点
    6.3 展望
参考文献
作者在攻读博士学位期间公开发表的论文
作者在攻读博士学位期间参与的科研项目
致谢



本文编号：3824519