發(fā)布時(shí)間：2017-03-30 16:22

  本文關(guān)鍵詞：鍛造和乳制對(duì)CoCrFeNiMn五元高熵合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高熵合金作為一種新型合金,突破了傳統(tǒng)合金以一種或者兩種元素為基的成分設(shè)計(jì),以5種以上元素混合制成,其中每種元素原子百分比都在5%到35%之間。由于其本身特有的高熵效應(yīng),此類合金可形成簡(jiǎn)單的FCC或BCC結(jié)構(gòu),從而擁有很多傳統(tǒng)合金不具備的良好性能,隨著高熵合金研究的日趨成熟,將會(huì)有越來越多的高熵合金有望進(jìn)入工業(yè)化生產(chǎn)從而得到應(yīng)用。本實(shí)驗(yàn)選用Co、 Cr、Fe、Ni、Mn五種元素按照20：26：20：14：20的原子比配比,制備出了以FCC為主要結(jié)構(gòu)的高熵合金,并對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能進(jìn)行詳細(xì)的研究；通過固溶、熱鍛造、軋制等工藝改變合金內(nèi)部微觀組織性能,并進(jìn)一步研究各種工藝條件對(duì)合金的組織和力學(xué)性能的影響。CoCrFeNiMn合金通過電弧熔煉小錠,然后再用感應(yīng)熔煉制成大錠。經(jīng)過熱鍛造加工和室溫冷軋,軋制后變形量為40%,腐蝕溶液為酒精稀釋的王水,之后采用XRD、SEM等分析方法分析鑄態(tài)、鍛造態(tài)和軋制態(tài)三種不同狀態(tài)的合金金相結(jié)構(gòu)和組織形貌,并進(jìn)行了拉伸試驗(yàn)、顯微硬度等不同機(jī)械性能的分析測(cè)試,研究結(jié)果表明：1.CoCrFeNiMn高熵合金的相結(jié)構(gòu)不僅具有面心立方的固溶體基本結(jié)構(gòu),還有少量針狀的第二相,該相組成為Cr2Mn,該相在合金中穩(wěn)定存在。2.鑄態(tài)時(shí)的高熵合金呈現(xiàn)較好的強(qiáng)度和塑性。在低溫條件下斷裂強(qiáng)度隨著溫度的降低而升高,常溫時(shí)合金的斷裂強(qiáng)度為403MPa,而在-196℃時(shí)候斷裂強(qiáng)倍達(dá)到867MPa；高溫條件下隨著溫度的升高材料的強(qiáng)度和韌性都下降,從斷口處可以看出,材料的斷裂形式發(fā)生了變化：材料在拉伸的過程中發(fā)生不同程度的韌性斷裂。低溫下拉伸性能較好,700℃和800℃時(shí)韌窩變非常淺,延伸率明顯下降。3.變形前后合金均為面心立方固溶體結(jié)構(gòu),材料并沒有發(fā)生相轉(zhuǎn)變。鑄態(tài)合金為典型的樹枝晶組織特征,冷變形后合金組織晶粒和枝晶間距離都變小,有助于材料強(qiáng)度的提高。4.室溫狀態(tài)下CoCrFeNiMn五元高熵合金具體性能：鑄態(tài)顯微硬度190HV,斷裂強(qiáng)度403Mpa,伸長(zhǎng)率為65%；鍛造后顯微硬度211HV,斷裂強(qiáng)度563MPa,延伸率為55%；軋制后合金的顯微硬度345HV比鑄態(tài)提高81.3%,斷裂強(qiáng)度達(dá)到了1060MPa,相比鑄態(tài)提高163.1%,此時(shí)發(fā)生了脆性斷裂。
【關(guān)鍵詞】：高熵合金 軋制 熱鍛 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG139;TG316;TG335
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-26
• 1.1 多組元高熵合金的研究背景9-10
• 1.2 高熵合金的概念10-14
• 1.2.1 高熵合金理論10-11
• 1.2.2 高熵合金的四大效應(yīng)11-14
• 1.3 高熵合金的組織結(jié)構(gòu)和性能特點(diǎn)14-16
• 1.3.1 高熵合金的組織結(jié)構(gòu)14
• 1.3.2 高熵合金的性能特點(diǎn)14-16
• 1.4 高熵合金的研究現(xiàn)狀16-24
• 1.4.1 熱鍛16-17
• 1.4.2 軋制17-18
• 1.4.3 高熵合金變形相關(guān)的研究現(xiàn)狀18-24
• 1.5 本課題研究的目的、意義研究及研究?jī)?nèi)容24-26
• 2 實(shí)驗(yàn)方法26-34
• 2.1 成分設(shè)計(jì)和方案選定26-28
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)成分的設(shè)計(jì)26-27
• 2.1.2 實(shí)驗(yàn)方案的選定27-28
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料的制備28-29
• 2.2.1 材料的準(zhǔn)備28
• 2.2.2 高熵合金的熔煉28-29
• 2.3 熱鍛處理29-30
• 2.4 軋制處理30
• 2.5 顯微結(jié)構(gòu)分析30-31
• 2.5.1 金相分析30-31
• 2.5.2 SEM掃描以及EDS能譜分析31
• 2.5.3 XRD衍射分析31
• 2.6 機(jī)械性能性能分析31-34
• 2.6.1 顯微硬度的測(cè)定31-32
• 2.6.2 拉伸實(shí)驗(yàn)32-34
• 3 CoCrFeNiMn五元高熵合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能34-43
• 3.1 CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn基高熵合金的組織結(jié)構(gòu)和性能34-37
• 3.1.1 CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金晶體結(jié)構(gòu)34-35
• 3.1.2 CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金微觀組織形態(tài)35-37
• 3.2 CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金機(jī)械性能分析37-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 4 鍛造和軋制對(duì)CoCrFeNiMn高熵合金組織結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響43-49
• 4.1 熱鍛對(duì)CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金組織性能的影響43-44
• 4.1.1 熱鍛后CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn五元高熵合金的晶體結(jié)構(gòu)和微觀組織43-44
• 4.1.2 熱鍛對(duì)CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金力學(xué)性能的影響44
• 4.2 軋制對(duì)CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金組織性能的影響44-47
• 4.2.1 軋制后CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn五元高熵合金的晶體結(jié)構(gòu)和微觀組織45-46
• 4.2.2 軋制對(duì)CoCr_(1.3)FeNi_(0.7)Mn高熵合金力學(xué)性能的影響46-47
• 4.3 本章小結(jié)47-49
• 結(jié)論49-50
• 參考文獻(xiàn)50-53
• 致謝53-55

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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9 瞿欣;孫汝n

本文編號(hào)：277583