【摘要】：本文以三種典型的高熵合金,FeCoNiCrAl0.1、NbHfZrTi和Ta0.5HfZrTi高熵合金作為研究對(duì)象,通過(guò)原位透射電鏡(TEM)拉伸研究了高熵合金中位錯(cuò)滑移、孿生、相變這三種典型變形機(jī)理,取得如下結(jié)論:一、以FeCoNiCrAl0.1為代表的面心立方(FCC)高熵合金內(nèi)的位錯(cuò)常以陣列形式存在,滑移時(shí)往往集中在同一個(gè)滑移面,內(nèi)部裂紋常常沿滑移面擴(kuò)展;以NbHfZrTi為代表的體心立方(BCC)高熵合金內(nèi)的位錯(cuò)排列零亂,滑移時(shí)往往在同一方向的不同滑移面內(nèi)運(yùn)動(dòng)。其他微結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)位錯(cuò)滑移產(chǎn)生影響,晶界會(huì)阻礙位錯(cuò)滑移,共軛滑移面既能阻礙位錯(cuò)滑移又能為位錯(cuò)提供新的滑移路徑。二、不同變形階段FeCoNiCrAl0.1高熵合金的變形機(jī)制不同。變形機(jī)制在低變形量時(shí)以位錯(cuò)滑移為主,在中變形量時(shí)開(kāi)始出現(xiàn)層錯(cuò),并逐漸占據(jù)主導(dǎo)作用,在高變形量時(shí)則伴隨大量孿晶。高熵合金內(nèi)的孿晶常形成于共軛滑移面,且孿晶界上往往有原子臺(tái)階。孿生過(guò)程為:全位錯(cuò)在主滑移面上通過(guò)交滑移進(jìn)入共軛滑移面并發(fā)生分解,產(chǎn)生一個(gè)弗蘭克不全位錯(cuò)和一個(gè)肖克萊不全位錯(cuò)。全位錯(cuò)連續(xù)交滑移使肖克萊不全位錯(cuò)能夠逐層形成并滑移,從而在共軛面滑移上形成孿晶。三、亞穩(wěn)態(tài)Ta0.5HfZrTi高熵合金在應(yīng)力-應(yīng)變誘導(dǎo)下能夠同時(shí)發(fā)生BCC→FCC和BCC→密排六方(HCP)的兩種相變。此外樣品厚度小于臨界值也會(huì)誘導(dǎo)該合金發(fā)生BCC→→FCC相變,相變產(chǎn)生的層片狀FCC相貫穿試樣的厚度方向。Ta0.5HfZrTi高熵合金內(nèi)三種相之間存在多種位向關(guān)系,其中BCC相與FCC相之間常見(jiàn)為西山關(guān)系,即(110)BCC//(11(?))FCC,[001]BCC//[011]FCC;BCC 相與 HCP 相之間常見(jiàn)為 Pistch-Schrader 關(guān)系,即(110)BCC//(0002)HCP,[001]BCC//[(?)]HCP。BCC相和HCP相的相界面通常存在5-8原子層厚度的過(guò)渡區(qū)。研究高熵合金微觀變形機(jī)理有利于深化對(duì)高熵合金的理解。本文在新材料、新方法、新技術(shù)層面上得到高熵合金微觀變形機(jī)理的新認(rèn)知。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TG139
【圖文】：

圖SVeng血鳥(niǎo)鉀Fat

固時(shí)形成的相數(shù)／？＞？＋１。然而令人吃驚的是高熵合金往往會(huì)形成固溶體相，而非逡逑金屬間化合物［１２］。Ｙｅｈ等［１（）］認(rèn)為這種特殊的現(xiàn)象在很大程度上應(yīng)歸因于高混合熵逡逑的作用。如圖１．３所示，當(dāng)合金由兩種元素等原子比混合時(shí)，其合金熔體的混合逡逑熵為０．６９／？，其中是摩爾氣體常數(shù)。而「】丨五種元素組成的等原ｆ比的合金熔體逡逑的混合熵已經(jīng)可以達(dá)到１．６１７？，而傳統(tǒng)合金的熔化熵為１／？左右［Ｂ｜�？梢钥闯�，逡逑高熵合金的混介熵要明顯高于傳統(tǒng)合金。根據(jù)最大熵俏定律｜Ｍ｜，島混合熵傾向逡逑于穩(wěn)定高熵相，如固溶體相，而金ＭＮ化合物通常是有序相，結(jié)構(gòu)熵低，往往受逡逑到抑制。逡逑３．０逡逑２．５邋－逡逑Ｈｉｇｈ邐＾００ｔ０ｔ００＞＾ｔ０００＾逡逑ｅｎｔｒｏｐｙ逡逑２．０邐－逡逑＾邐１．５－邐Ｍｅｄ，ｕｍ邐，６，Ｒ逡逑＾邐ｅｎｌｒｏｐｖ／＾逡逑＾邐１．０－邐，逡逑７＾－邐邋０６９Ｒ逡逑０５邋ｅｎｔｒｏｐ＼＾逡逑０．０邐？邋Ｔ邋ａ邋１１邋？邋ｉ邋邋ｉ１１１１邋ｔ＂Ｍ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋＊邋ｉ邋？邋ｒＭ

Ｙｅｈ等［１７］用Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）研宄多生元ＣｕＮｉＡｌＣｏＣｒＦｅＳｉ高熵合金，發(fā)現(xiàn)逡逑ＸＲＤ峰強(qiáng)度異常偏低。通過(guò)分析比較一系列從單元素金屬到七元素合金的ＸＲＤ逡逑峰強(qiáng)度，得出嚴(yán)重的晶格畸變是造成高熵合金ＸＲＤ峰強(qiáng)度降低的原因，如圖１．５逡逑所示。高熵合金中，晶格中原子平面的粗糙度越大，Ｘ射線的漫散射越嚴(yán)重。逡逑４逡逑

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本文編號(hào)：2770880