熱軋態(tài)CoCrNi中熵合金滑動(dòng)摩擦與熱處理的組織和力學(xué)性能
發(fā)布時(shí)間:2020-12-22 05:02
將金屬材料梯度納米化可以協(xié)調(diào)其強(qiáng)度和塑性,為制備高強(qiáng)度和高塑性新型結(jié)構(gòu)材料提供一種新思路。與以一種元素為主導(dǎo)的傳統(tǒng)合金不同,多主元合金可同時(shí)具有多種優(yōu)異性能。由三主元Co、Cr、Ni組合而成的低層錯(cuò)能中熵合金具有超凡的塑性與損傷容限,是一種很好的梯度納米化研究對(duì)象。本文通過滑動(dòng)摩擦的方法對(duì)CoCrNi中熵合金材料表面進(jìn)行變形處理,使靠近材料表面的一定厚度內(nèi)產(chǎn)生納米晶粒,保留材料中間塑性區(qū),形成梯度納米材料。通過X射線衍射儀、金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、能譜儀、維氏硬度儀及萬能試驗(yàn)機(jī)等分析手段,分析了試驗(yàn)后合金的物相組成、組織形貌及力學(xué)性能,得出如下主要結(jié)論:滑動(dòng)摩擦過程所產(chǎn)生的應(yīng)變梯度,使得CoCrNi合金表面下方粗晶組織被極大細(xì)化至納米級(jí),硬度由處理前約270HV顯著提高至約430HV,且均向基體內(nèi)呈梯度分布,形成具有組織與性能連續(xù)變化的梯度變形層,深度約為250μm且不隨合金板材厚度的改變發(fā)生變化。不同厚度板材滑動(dòng)摩擦拉伸結(jié)果表明:隨板材厚度減小,滑動(dòng)摩擦后CoCrNi合金的屈服強(qiáng)度逐漸增大,塑性逐漸降低;當(dāng)板材厚度為3mm時(shí),滑動(dòng)摩擦后其塑性減小約30%,而屈服強(qiáng)度增大約2倍,有...
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高熵合金年度出版物數(shù)量[3]
圖 1.2 元素隨機(jī)混合示意圖[22]相等和原子排列松散的情況下,合金混合的結(jié)構(gòu)熵與理原子比組成設(shè)計(jì)得到最大化。因此,每摩爾混合的構(gòu)型 Smix=-R ∑ cini=1
組元 BCC 結(jié)構(gòu)合金無晶格畸變圖 (b) 五組元 BCC 結(jié)構(gòu)合金嚴(yán)重晶格畸圖 1.3 五組元晶格畸變示意圖[2]畸變不僅影響材料的各項(xiàng)性能,而且降低了材料的熱效應(yīng)。在嚴(yán)重變形的晶格固溶硬化,有效地增加了材料的硬度和強(qiáng)度。而 BCC 合金固溶硬化程度要較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多主元高熵合金組織性能及塑性變形的研究進(jìn)展[J]. 李美艷,張琪,韓彬,王稼林. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]高熵合金制備方法進(jìn)展[J]. 楊曉寧,鄧偉林,黃曉波,田林海. 熱加工工藝. 2014(22)
[3]高熵合金的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀[J]. 邱星武,張?jiān)迄i. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2012(01)
[4]納米晶體材料的Hall—Petch關(guān)系[J]. 盧柯,劉學(xué)東,胡壯麒. 材料研究學(xué)報(bào). 1994(05)
本文編號(hào):2931179
【文章來源】:西安工業(yè)大學(xué)陜西省
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高熵合金年度出版物數(shù)量[3]
圖 1.2 元素隨機(jī)混合示意圖[22]相等和原子排列松散的情況下,合金混合的結(jié)構(gòu)熵與理原子比組成設(shè)計(jì)得到最大化。因此,每摩爾混合的構(gòu)型 Smix=-R ∑ cini=1
組元 BCC 結(jié)構(gòu)合金無晶格畸變圖 (b) 五組元 BCC 結(jié)構(gòu)合金嚴(yán)重晶格畸圖 1.3 五組元晶格畸變示意圖[2]畸變不僅影響材料的各項(xiàng)性能,而且降低了材料的熱效應(yīng)。在嚴(yán)重變形的晶格固溶硬化,有效地增加了材料的硬度和強(qiáng)度。而 BCC 合金固溶硬化程度要較
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]多主元高熵合金組織性能及塑性變形的研究進(jìn)展[J]. 李美艷,張琪,韓彬,王稼林. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2019(01)
[2]高熵合金制備方法進(jìn)展[J]. 楊曉寧,鄧偉林,黃曉波,田林海. 熱加工工藝. 2014(22)
[3]高熵合金的特點(diǎn)及研究現(xiàn)狀[J]. 邱星武,張?jiān)迄i. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2012(01)
[4]納米晶體材料的Hall—Petch關(guān)系[J]. 盧柯,劉學(xué)東,胡壯麒. 材料研究學(xué)報(bào). 1994(05)
本文編號(hào):2931179
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