燃烧合成熔铸FeCoNiCr系多主元合金与组织研究

发布时间：2024-06-05 05:44

　　多主元合金是一种全新的合金设计理念,其主要组元不是单一元素,而是一种接近等比例的主元配置。正是这种全然不同的设计原则,导致多主元合金往往形成简单固溶体,带来奇特的热力学和动力学效应,展现出优异的机械性能,具有重要的研究价值与应用前景。本文采用燃烧合成熔铸技术制备多主元合金,燃烧合成反应热力学分析结果表明,Fe2O3-CoO-NiO-Cr2O3-Al体系的燃烧合成反应可自发蔓延下去,其极高的燃烧温度可使Fe、Co、Ni、Cr和Al2O3熔化。通过对稀释剂、坯料密度燃烧合成工艺参数探讨,可获得纯净的合金熔体。由熔铸铸型的合理设计,实现了杂质和合金熔体在重力作用下的分离,并在石墨模具中凝固形成元素分布均匀的单一FCC固溶体铸锭,凝固组织为细小的胞状组织。研究了Al元素的添加对FeCoNiCr0.5多主元合金的组织和性能的影响,A1的添加促使合金相结构从FCC向BCC发生转变,随着BCC相的增加,合金的硬度和强度明显的提高。拉伸结果表明,FeCoNiCr0.5、FeCoNiCr0.5Al0.4和FeCoNiCr0.5Al0.6合金的加工硬化行为均呈现出明显的三个阶段,而Al0.2合金呈现出一个...

【文章页数】：91 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１－１?（ａ）根据配置熵划分材料世界的示意；图；（ｂ）多元合金相图区域承意：周［８］??

＾＝１．５Ｒ是形成单枏固溶体的必要条件，因此ＡＳＣ＜??＝１．５?Ｒ是划分裔熵会金和中傭合杂的界限．，ＡＳＣ（Ｗ／＝?１?Ｒ被认为是划分中熇和低熵脅：金??的判据。因此，根据配置熵值可以将材料世界划分为高熵、中熵和低熵３大部分（如图??１－１?（ａ）?）?ｓ??／＾＼?Ｍａｔｅｒ....

图１－２随瞢主要组元数的增加的ＣｕＮｉＡｌＣｏＣｒＦｅＳｉ合金系的Ｘ射残衍射图谱??关于多主元合金的相，不同的学者给出不同的分类

?ｉｍ???生任何影响，本文主要研究未开发的合金，其位于多元含金相空：间的非等原子中心区域，??因此合金名称使用多生元合??１．１．２晶体结构及微观组织??传统合金设计理念认为，增加合金组元数量会导致组元间生成种类繁多的金属间化??合物相，以及不同基体元素之间互溶形成端际固溶体，....

图１－３?（ａ）多主元合金的ＡＨｍｉｘ，Ｓｆ（Ｗ／＞?５关系图，蓝色代表ＡＨ＿－５关系圈，红色代表Ｓｍｉｘ－５关系??

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图１－４?３Ｄ过渡族多生元合金拉伸数据；（ａ）拉伸屈服强度与温度关系．承意图，（ｂ）抗拉强度与??温度关系录倉Ｃｃ）棱伸鐘性与温度关系．示意图，（ｄ）?ＦｅｗＭｎ４ＱＣｏｗＣｒ１（Ｋ多主元合金室盤拉伸??工程应力－应变曲线［３７＿４６］??

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本文编号：3989734