Cr和Al元素对FeCoCrNiAl系高熵合金组织结构与性能的影响

发布时间：2021-05-06 05:11

　　高熵合金（High Entropy Alloys,HEAs）以高的强韧性、高的耐磨性、优异的耐蚀性和优异的磁学性能受到科学界的青睐。高熵合金具有良好的鸡尾酒效应,通过调整成分可使其力学性能得到进一步的提高。另外,传统磁性材料具有优异的磁学性能但是可加工性能较差,使得应用受到了限制。含铁元素的高熵合金不仅拥有优异的磁学性能还有着较好的韧性。研究元素含量的改变对合金组织结构与性能的影响,从而优化出综合性能优异的高熵合金成分,这对推动高熵合金在工程材料和磁性材料方面的应用具有重要的理论指导意义。本研究主要以FeCoCrNiAl系高熵合金为基础,分别调整Cr元素和Al元素的含量,进行成分优化设计。利用水冷铜坩埚真空感应炉熔炼并通过铜模将其吸铸成板状试样,然后对试样进行轧制退火处理。最终得到两种不同状态的试样（铸态试样、冷轧+退火处理的试样）。采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、万能力学试验机、显微硬度仪、电化学设备、振动样品磁强计以及直流电阻仪分别对合金的结构、微观组织、力学性能、腐蚀性能、磁性能以及电性能进行分析。结果表明,Fe_1.25CoCr_x

【文章来源】：兰州理工大学甘肃省

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 高熵合金定义及制备方法
    1.3 高熵合金的特征
    1.4 高熵合金的性能及应用
    1.5 高熵合金的研究现状
    1.6 研究内容
    1.7 技术路线
第2章 实验方法
    2.1 实验材料
    2.2 合金制备
    2.3 变形处理
    2.4 退火处理
    2.5 微观表征分析
        2.5.1 光学显微镜
        2.5.2 扫描电子显微镜和能谱分析
        2.5.3 X射线衍射
        2.5.4 电子背散射衍射
        2.5.5 宏观织构分析
    2.6 力学性能测试
        2.6.1 拉伸实验
        2.6.2 显微硬度实验
    2.7 腐蚀性能测试
    2.8 磁性能测试
    2.9 电学性能测试
第3章 Cr元素对Fe_(1.25)CoCr_x Ni_(1.25)Al_(0.25) 合金组织结构与性能的影响
    3.1 Fe_(1.25)CoCr_x Ni_(1.25)Al_(0.25) 高熵合金热力学参数的计算
    3.2 Fe_(1.25)CoCr_x Ni_(1.25)Al_(0.25) 铸态合金结构、组织与性能
        3.2.1 结构分析
        3.2.2 微观组织分析
        3.2.3 力学性能分析
            3.2.3.1 拉伸实验
            3.2.3.2 显微硬度实验
        3.2.4 耐腐蚀性能分析
        3.2.5 物理性能分析
    3.3 Fe_(1.25)CoCr_x Ni_(1.25)Al_(0.25) 冷轧退火态合金结构、组织与性能
        3.3.1 结构分析
        3.3.2 微观组织分析
        3.3.3 力学性能分析
            3.3.3.1 拉伸实验
            3.3.3.2 显微硬度实验
        3.3.4 耐腐蚀性能分析
    3.4 Fe_(1.25)CoCr_(0.5)Ni_(1.25)Al_(0.25) 合金磁学性能分析
    3.5 本章小结
第4章 Al元素对Fe_(1.25)CoCrNi_(1.25)Al_x合金组织结构与性能的影响
    4.1 Fe_(1.25)CoCrNi_(1.25)Al_x高熵合金热力学参数的计算
    4.2 Fe_(1.25)CoCrNi_(1.25)Al_x铸态合金结构、组织与性能
        4.2.1 结构分析
        4.2.2 微观组织分析
        4.2.3 力学性能分析
            4.2.3.1 拉伸实验
            4.2.3.2 显微硬度实验
        4.2.4 耐腐蚀性能分析
        4.2.5 磁性能分析
    4.3 Fe_(1.25)CoCrNi_(1.25)Al_x冷轧退火态合金结构、组织与性能
        4.3.1 结构分析
        4.3.2 微观组织分析
        4.3.3 力学性能分析
            4.3.3.1 拉伸实验
            4.3.3.2 显微硬度实验
        4.3.4 耐腐蚀性能分析
    4.4 Fe_(1.25)CoCrNi_(1.25)Al_(0.4) 合金织构分析
    4.5 本章小结
结论
研究展望
参考文献
致谢
附录A 攻读学位期间发表的论文



本文编号：3171300