添加元素對多主元高熵合金組織結(jié)構(gòu)和性能的影響.pdf

1、近幾年，高熵合金是材料界研究的熱點(diǎn)之一，引起廣大學(xué)者的廣泛關(guān)注。高熵合金不同于傳統(tǒng)的合金設(shè)計(jì)，主元數(shù)目n≥5，且每種主要元素的原子百分比在5％~35%之間的新型合金。在多主元的集體領(lǐng)導(dǎo)下，合金的組織結(jié)構(gòu)簡單，且具有高強(qiáng)度、高硬度、耐高溫蠕變、耐高溫氧化和耐腐蝕等優(yōu)異性能。
　　本文采用真空電弧熔煉技術(shù)制備AlFeCuCrNiVx（x=0,0.2,0.6,1.0,1.5,2.0）合金體系，AlFeCuCrNiCox(x=0,0.5,

2、1.0)合金體系，AlFeCuCoNiCrTix(x=0,05,1.0)以及五元~九元合金體系A(chǔ)lFeCuCoCr,AlFeCuCoCrNi，AlFeCuCoCrNiTi，AlFeCuCoCrNiTiV，AlFeCuCoCrNiTiVMn，通過光學(xué)顯微鏡、掃描電鏡、電子探針、XRD分析儀及透射電鏡對合金的顯微組織及結(jié)構(gòu)做初步探討，并對合金的顯微硬度，熱穩(wěn)定性及腐蝕性能進(jìn)行了研究，得出以下結(jié)論：
　?。?）本文所制備的合金體系均為樹

3、枝晶組織，且各合金系具有簡單的相結(jié)構(gòu)。共晶型元素Ti能夠促進(jìn)合金中共晶反應(yīng)的進(jìn)行，Co、Ni元素增加合金凝固過程中固液界面處的過冷度，促進(jìn)二次枝晶及三次枝晶的生長，且降低合金中各相的晶格常數(shù)，少量V、Mn元素能細(xì)化合金組織。
　?。?）合金均存在明顯的成分偏析現(xiàn)象，尤其是Cu元素的偏析最為顯著。Ti元素加劇合金系A(chǔ)lFeCuCoNiCrTix中Cu的偏析，合金系A(chǔ)lFeCuCrNiCox中，Co元素加劇Cu的偏析促進(jìn)其他元素的均勻

4、化，V促進(jìn)合金系A(chǔ)lFeCuCrNiVx中Al、Fe元素的均勻化。
　?。?）合金系A(chǔ)lFeCuCrNiCox顯微硬度在400HV~900HV之間，Co元素顯著提高合金顯微硬度，合金系A(chǔ)lFeCuCrNiVx的顯微硬度均在450~600HV之間，V元素對合金硬度影響較小，五元~九元合金體系硬度在450HV~1200HV之間，AlFeCuCoCrNiTi合金的硬度最高，合金的硬度取決于合金元素種類及合金主元的數(shù)目。
　?。?）

5、合金均具有較好的熱穩(wěn)定性，除個(gè)別合金在600℃左右偏析相的熔化外，在1000℃以下均未發(fā)生明顯的相變，元素的添加對合金熱穩(wěn)定性影響甚小。
　?。?）合金在3.5%的NaCl溶液中均發(fā)生鈍化現(xiàn)象，且均為晶間腐蝕與孔蝕。Co元素增加合金系A(chǔ)lFeCuCrNiCox的耐腐蝕性；合金系A(chǔ)lFeCuCrNiVx中當(dāng)V元素的含量x≤0.2時(shí)，腐蝕性增加，當(dāng)x≥0.2時(shí)，腐腐蝕性降低；五元~九元合金系中Ni、Ti元素的添加增加合金的腐蝕性，V、