粉末冶金法制备CrFeCoNiTi_x高熵合金组织与性能研究

发布时间：2020-04-17 10:56

【摘要】：高熵合金(简称HEAs)是叶均蔚教授的科研团队基于混合大量的等原子或近等原子比例的设计理念提出的一种新型合金。高熵合金元素的组元数一般都大于或等于5,同时每种构成元素都具有很大的的原子分数(约在5%～35%之间)。高熵合金具有高硬度、高强度、良好的热稳定性、耐腐蚀性能等其他传统合金没有的优良性能,因此高熵合金强烈地被作为潜在的结构材料来研究。本文根据实验设计的配比选择了5种金属元素粉末(纯度99.5%)的Cr、Fe、Co、Ni和Ti进行混合。首先机械合金化球磨原始粉料,然后粉末冶金法烧结混合粉末用于制备CrFeCoNiTi_x(x=0.2、0.4、0.6、0.8、1.0)高熵合金。最后分别进行XRD、SEM、EDS、金相显微镜分析其微观组织结构,同时也分别测试了维氏硬度、电化学腐蚀和硝酸腐蚀进而研究其物理化学性能。实验结果表明:球磨时间为10h的CrFeCoNiTi_x高熵合金粉体主要为FCC及部分BCC,FCC的结晶度更好,粉体颗粒分布和大小相对均匀且无规则的形状。烧结温度为1300℃的CrFeCoNiTi_x高熵合金块主要为FCC,Cr元素基本均匀的分布在块体表面。Fe、Co、Ni三种元素在枝晶上富集,Ti元素在枝晶间处富集。随着Ti元素添加量的增加,球磨后的粉体粒径有所减小;烧结后的块体有部分副相产生,晶粒尺寸逐渐减小,晶格畸变逐渐变大,在枝晶间处产生的固溶相逐渐增多;CrFeCoNiTi_x高熵合金的维氏硬度值逐渐增加,当x=1.0时CrFeCoNiTi_x高熵合金的维氏硬度值最大为643.8HV;CrFeCoNiTi_x高熵合金耐电化学腐蚀性能先在一定程度上提升之后再减弱,当x=0.6时CrFeCoNiTi_x高熵合金耐电化学腐蚀性能最佳;CrFeCoNiTi_x高熵合金耐10wt%硝酸腐蚀性能先在一定程度上有所提升再减弱,当x=0.6时CoCrFeNiTi_x高熵合金耐10wt%硝酸腐蚀性能最佳;CrFeCoNiTi_x高熵合金耐20wt%硝酸腐蚀性能逐渐减弱,当x=0.2时CrFeCoNiTi_x高熵合金耐20wt%硝酸腐蚀性能最佳。
【图文】：

B 等[4]。经过大量关于高熵合金文章的整理可知，，大部eCoNiCu为基础，同时还有部分难熔金属组成的VNbMo整理之后计算出图 1-1 中所示的高熵合金中各类元素的观察和分析可知，Ni、Cr、Fe、Al、Cu、Co、Ti 元素的当都在高熵合金的分析研究范围内占有举足轻重的地位

这两个具体实例的测试结果都进一步验证了上述说法是正确的。3 高熵合金制备方法高熵合金经过大量科研学者的研究创造了许多制备方法[20-25]，基于分析的思想方式，将高熵合金的试样普遍形态进行分析整理。总结得出不同态的高熵合金制备方法如图 1-2。
【学位授予单位】：哈尔滨理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TG139;TF125

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱普业;;改善粉末冶金法兰式制品粗糙度的方法探讨[J];粉末冶金技术;2014年02期

2 周向阳;张太康;李昌林;刘宏专;覃静;宋泓宇;;粉末冶金法制备泡沫铝的研究进展[J];材料导报;2010年17期

3 刘俊荣;胡根火;朱锋;李奇超;;粉末冶金法生产深冲钽片的实验研究[J];稀有金属与硬质合金;2017年04期

4 刘树仁;用粉末冶金法生产低廉的钨管[J];有色冶炼;1985年08期

5 隋忠祥,张军,文子,蒋青;粉末冶金法制备高强铝合金的组织与性能[J];汽车工艺与材料;2004年07期

6 ;日本开发出用粉末冶金法提高不锈钢强度的新技术[J];金属成形工艺;2002年02期

7 耀星;日本开发出用粉末冶金法提高不锈钢强度的新技术[J];粉末冶金工业;2001年06期

8 ?zge Balc?;Duygu A?ao?ullar?;M.Lütfi ?ve?o?lu;?smail Duman;;采用混合Nb_2O_5,B_2O_3和Mg粉末冶金法合成硼化铌（英文）[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2016年03期

9 董树荣,涂江平,张孝彬;粉末冶金法制备纳米碳管增强铜基复合材料的研究[J];浙江大学学报(工学版);2001年01期

10 赵常利;张小农;;粉末冶金法制备Ti_p/Mg复合材料组织及性能的研究[J];上海金属;2006年02期

相关会议论文 前10条

1 张晗亮;李增峰;张健;陈金妹;向长淑;;锡钛合金的粉末冶金法制备[A];2009中国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2009年

2 李建忱;赵占奎;蒋青;;粉末冶金法制造高硬度铝合金[A];新世纪 新机遇 新挑战——知识创新和高新技术产业发展（上册）[C];2001年

3 吴泽宏;王勇;高家诚;周红;;粉末冶金法制备镁/磷酸钙生物降解复合材料[A];2009（重庆）中西部第二届有色金属工业发展论坛论文集[C];2009年

4 刘刚;宋述鹏;王今朝;范丽霞;吴润;;粉末冶金法制备准晶颗粒增强铜基复合材料研究[A];第八届（2011）中国钢铁年会论文集[C];2011年

5 王均安;欧阳锦林;Herbert Danninger;;用粉末冶金法制备的MSP3.5Mo钢的磨损行为[A];第六届全国摩擦学学术会议论文集（上册）[C];1997年

6 陈建刚;尹昌耕;孙长龙;刘云明;;粉末冶金法制备U-Mo合金燃料弥散芯块[A];中国核动力研究设计院科学技术年报（2009）[C];2011年

7 魏强;崔振铎;杨贤金;王媛;;粉末冶金法制备医用Ti28Nb24．5Zr合金[A];第九次全国热处理大会论文集（一）[C];2007年

8 马娅娜;鲍崇高;韩龙昊;宋索成;;粉末冶金法制备的多孔碳化钛陶瓷的组织与性能研究[A];第十九届全国高技术陶瓷学术年会摘要集[C];2016年

9 高飞;吕晋军;李小成;;Ni-SiC-Graphite复合材料的扫描电镜研究[A];第十三届全国电子显微学会议论文集[C];2004年

10 简利民;;废旧放射源中放射性同位素的回收再利用[A];小型“循环经济”学术研讨会论文汇编[C];2008年

相关博士学位论文 前3条

1 管丹丹;粉末冶金法制备陶瓷颗粒增强316L不锈钢基复合材料及其性能[D];北京科技大学;2018年

2 蔺绍江;粉末冶金法制备TiC/316L复合材料及其致密化与性能研究[D];华中科技大学;2012年

3 宋滨娜;金属泡沫铝夹芯板的制备与力学性能研究[D];东北大学;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 程思梦;粉末冶金法制备CrFeCoNiTi_x高熵合金组织与性能研究[D];哈尔滨理工大学;2019年

2 王韬;高体分SiC_P/Al基复合材料的粉末冶金法制备及其性能研究[D];西安理工大学;2018年

3 李华培;粉末冶金法制备混杂增强铝基复合材料及其组织性能研究[D];湖南大学;2015年

4 詹智健;粉末冶金法制备Al_2O_3/Cu复合材料及其变形组织与性能的研究[D];西安理工大学;2006年

5 吴旺;粉末冶金法制备Cu-Ni-Nb合金的组织与性能研究[D];南昌航空大学;2017年

6 彭和思;粉末冶金法制备Co-Cr-W合金工艺及组织性能的研究[D];兰州理工大学;2016年

7 王勇;粉末冶金法制备Fe-锰锌铁氧体基软磁材料的研究[D];广西大学;2013年

8 陈小伟;粉末冶金法制备SiCw/AZ91复合材料研究[D];郑州大学;2013年

9 陈春朴;粉末冶金法制备ZK60镁合金及其超塑性研究[D];青海大学;2017年

10 郑兆明;粉末冶金法制备泡沫铝材料的工艺研究[D];华中科技大学;2004年

本文编号：2630786