AlCoCrFeMn系和AlCuNiTi系高熵合金组织与性能研究
发布时间：2023-05-10 00:07
近些年来,多主元高熵合金以其优异的性能吸引着大批学者的目光。高熵合金的出现打破了传统合金的观念,其通常包含5种或5种以上元素,且每种元素的原子百分比在5%-35%之间。由于多主元高熵合金拥有多个主要元素,所以会造成高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应和“鸡尾酒”效应,在这几种效应的综合作用下,高熵合金通常具有简单的相结构如体心立方结构和面心立方结构,同时具有优异的力学性能,如高硬度和高强度。但是高熵合金理论尚不完善,仍需要大量实验数据来完善理论。鉴于此,本工作熔炼了几种全新体系的合金,希望为高熵合金的理论体系的建立和后续研究提供一定的指导。本文对AlCoCrFeMn系和AlCuNiTi系高熵合金进行了热力学参数的计算,通过与现有的高熵合金相形成规律对比,发现目前规律预测结果仍然不够准确,无法准确的进行预测,在预测时可能需要考虑更多因素的相互竞争。采用非自耗真空电弧熔炼炉制备了AlCoCrFeMnTix(x=0,0.5,1)系高熵合金;AlCoCrFeMnZrx(x=0,0.5,1)系高熵合金;掺杂CeO2的AlCoCrF...
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
1.1 高熵合金的历史概述
1.2 高熵合金的定义
1.3 高熵合金的多主元效应
1.3.1 高熵效应
1.3.2 晶格畸变效应
1.3.3 迟滞扩散效应
1.3.4 “鸡尾酒”效应
1.4 高熵合金的形成规律
1.5 高熵合金的组织结构
1.5.1 简单相结构
1.5.2 纳米晶和非晶相
1.6 高熵合金的性能特点
1.6.1 力学性能
1.6.2 热稳定性
1.6.3 耐磨损性能
1.6.4 耐蚀性能
1.7 高熵合金的发展前景及应用
1.8 研究意义及主要研究内容
1.8.1 研究意义
1.8.2 研究内容
2.试验方法
2.1 材料制备
2.1.1 高熵合金成分的选择
2.1.2 原料选择
2.1.3 高熵合金的熔炼
2.1.4 样品处理
2.2 高熵合金的组织观察分析及性能测试方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 显微组织分析
2.2.3 能谱分析
2.2.4 显微维氏硬度测定
2.2.5 耐磨性测定
3.高熵合金热力学参数的计算
3.1 AlCoCrFeMnTix系高熵合金热力学参数计算
3.2 AlCoCrFeMnZrx高熵合金热力学参数计算
3.3 AlCuNiTixFeMn系高熵合金热力学参数计算
3.4 AlxCuNiTiCo高熵合金热力学参数计算
3.5 小结
4.高熵合金组织与性能分析
4.1 Ti元素的添加对AlCoCrFeMnTix高熵合金组织与性能的影响
4.1.1 X射线衍射分析
4.1.2 微观组织分析
4.1.3 硬度及耐磨性
4.1.4 小结
4.2 Zr元素的添加对AlCoCrFeMnZrx高熵合金组织与性能的影响
4.2.1 X射线衍射分析
4.2.2 微观组织分析
4.2.3 硬度及耐磨性
4.2.4 小结
4.3 稀土元素氧化物CeO2 的添加对AlCoCrFeMn高熵合金组织与性能的影响
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 微观组织分析
4.3.3 硬度及耐磨性
4.3.4 小结
4.4 Ti元素的添加对AlCuNiTixFeMn高熵合金组织与性能的影响
4.4.1 X射线衍射分析
4.4.2 微观组织分析
4.4.3 硬度及耐磨性
4.4.4 小结
4.5 Al元素含量对AlxCuNiTiCo高熵合金组织与性能影响
4.5.1 X射线衍射分析
4.5.2 微观组织分析
4.5.3 硬度及耐磨性
4.5.4 小结
5.退火对高熵合金组织和性能的影响
5.1 退火对AlCoCrFeMnTi高熵合金组织和性能的影响
5.1.1 X射线衍射分析
5.1.2 微观组织分析
5.1.3 合金硬度
5.1.4 小结
5.2 退火对AlxCuNiTiCo系高熵合金组织和性能的影响
5.2.1 X射线衍射分析
5.2.2 微观组织分析
5.2.3 合金硬度
5.2.4 小结
6.全文总结
参考文献
附录 :硕士研究生学习阶段研究成果
致谢
本文编号：3812645
【文章页数】：76 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
1.绪论
1.1 高熵合金的历史概述
1.2 高熵合金的定义
1.3 高熵合金的多主元效应
1.3.1 高熵效应
1.3.2 晶格畸变效应
1.3.3 迟滞扩散效应
1.3.4 “鸡尾酒”效应
1.4 高熵合金的形成规律
1.5 高熵合金的组织结构
1.5.1 简单相结构
1.5.2 纳米晶和非晶相
1.6 高熵合金的性能特点
1.6.1 力学性能
1.6.2 热稳定性
1.6.3 耐磨损性能
1.6.4 耐蚀性能
1.7 高熵合金的发展前景及应用
1.8 研究意义及主要研究内容
1.8.1 研究意义
1.8.2 研究内容
2.试验方法
2.1 材料制备
2.1.1 高熵合金成分的选择
2.1.2 原料选择
2.1.3 高熵合金的熔炼
2.1.4 样品处理
2.2 高熵合金的组织观察分析及性能测试方法
2.2.1 X射线衍射分析
2.2.2 显微组织分析
2.2.3 能谱分析
2.2.4 显微维氏硬度测定
2.2.5 耐磨性测定
3.高熵合金热力学参数的计算
3.1 AlCoCrFeMnTix系高熵合金热力学参数计算
3.2 AlCoCrFeMnZrx高熵合金热力学参数计算
3.3 AlCuNiTixFeMn系高熵合金热力学参数计算
3.4 AlxCuNiTiCo高熵合金热力学参数计算
3.5 小结
4.高熵合金组织与性能分析
4.1 Ti元素的添加对AlCoCrFeMnTix高熵合金组织与性能的影响
4.1.1 X射线衍射分析
4.1.2 微观组织分析
4.1.3 硬度及耐磨性
4.1.4 小结
4.2 Zr元素的添加对AlCoCrFeMnZrx高熵合金组织与性能的影响
4.2.1 X射线衍射分析
4.2.2 微观组织分析
4.2.3 硬度及耐磨性
4.2.4 小结
4.3 稀土元素氧化物CeO2 的添加对AlCoCrFeMn高熵合金组织与性能的影响
4.3.1 X射线衍射分析
4.3.2 微观组织分析
4.3.3 硬度及耐磨性
4.3.4 小结
4.4 Ti元素的添加对AlCuNiTixFeMn高熵合金组织与性能的影响
4.4.1 X射线衍射分析
4.4.2 微观组织分析
4.4.3 硬度及耐磨性
4.4.4 小结
4.5 Al元素含量对AlxCuNiTiCo高熵合金组织与性能影响
4.5.1 X射线衍射分析
4.5.2 微观组织分析
4.5.3 硬度及耐磨性
4.5.4 小结
5.退火对高熵合金组织和性能的影响
5.1 退火对AlCoCrFeMnTi高熵合金组织和性能的影响
5.1.1 X射线衍射分析
5.1.2 微观组织分析
5.1.3 合金硬度
5.1.4 小结
5.2 退火对AlxCuNiTiCo系高熵合金组织和性能的影响
5.2.1 X射线衍射分析
5.2.2 微观组织分析
5.2.3 合金硬度
5.2.4 小结
6.全文总结
参考文献
附录 :硕士研究生学习阶段研究成果
致谢
本文编号：3812645
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