細(xì)化晶粒及析出強(qiáng)化對(duì)Al 0.1 CoCrFeNi高熵合金力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-02-14 15:43
高熵合金是不同于傳統(tǒng)合金的一種新型材料。傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)策略是基于一種或兩種主要元素,通過(guò)添加少量其他元素來(lái)優(yōu)化合金性能,其優(yōu)化合金結(jié)構(gòu)和微觀組織的能力有限。而高熵合金是將五種或者五種以上不同的元素以等摩爾比或者近似等摩爾比混合,合成的一種多組元合金。由于高混合熵對(duì)固溶度的影響,這些多組元合金形成了簡(jiǎn)單固溶體,而不是復(fù)雜相。這種設(shè)計(jì)理念突破了傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)的局限性,為合金開(kāi)發(fā)開(kāi)辟了廣闊的前景。通常情況下,面心立方(FCC)固溶體相的合金呈現(xiàn)很高的塑性,較低的屈服強(qiáng)度,以及高的熱力學(xué)穩(wěn)定性,因此具有很大的發(fā)展?jié)摿。本文以Al0.1CoCrFeNi高熵合金為研究對(duì)象,系統(tǒng)地研究了該合金的霍爾佩奇(Hall-Petch)關(guān)系、晶粒尺寸效應(yīng)以及微觀變形機(jī)理。在此基礎(chǔ)上,通過(guò)調(diào)控工藝參數(shù)和沉淀析出強(qiáng)化等方式來(lái)進(jìn)一步優(yōu)化合金力學(xué)性能,同時(shí)定量化分析了合金的強(qiáng)韌化機(jī)制。主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)冷軋和不同溫度的退火處理,獲得不同晶粒尺寸的Al0.1CoCrFeNi高熵合金。結(jié)合準(zhǔn)靜態(tài)拉伸實(shí)驗(yàn),得到Al0.1CoCrFeNi高熵合金的Ha...
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
等原子比合金的混合熵mixS隨組元數(shù)目N變化的曲線
同時(shí)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和塑性的大幅度提升,并且具有非常高m1/2),表現(xiàn)出了比傳統(tǒng)低溫鋼更為優(yōu)異的強(qiáng)韌性。這為高的應(yīng)用提供了一個(gè)光明的前景。,高熵合金相比傳統(tǒng)合金,在合金的比強(qiáng)度方面同樣展現(xiàn)-3 詳細(xì)的對(duì)比了高熵合金與一些傳統(tǒng)合金的屈服強(qiáng)度與密看出高熵合金的密度和傳統(tǒng)金屬材料的密度相近,但其比熵合金設(shè)計(jì)中輕質(zhì)元素占比增多,會(huì)很大程度上降低合金材和能源材料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。hill 等人[23]對(duì) Al0.5CoCrCuFeNi 高熵合金的疲勞性能進(jìn)行了圍為 540~945 MPa,疲勞比(應(yīng)力范圍/極限抗拉強(qiáng)度3,與鈦合金和鋼材的疲勞性能相當(dāng)。表明高熵合金與傳統(tǒng)疲勞性能,有望成為新一代抗疲勞結(jié)構(gòu)材料。
圖 1-4 不同成分的高熵合金與傳統(tǒng)合金的硬度對(duì)比[22]ure 1-4 Hardness comparison of different HAEs and traditional allo義和研究?jī)?nèi)容下,面心立方(FCC)固溶體相的合金呈現(xiàn)很高的塑及高的熱力學(xué)穩(wěn)定性,因此具有很大的發(fā)展?jié)摿;诮馂榛A(chǔ)合金,通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和合金成分等多種強(qiáng)度。Al0.1CoCrFeNi 高熵合金作為 FCC 相的合金,人[15]通過(guò)軋制和中溫退火,得到由不完全再結(jié)晶和完異質(zhì)結(jié)構(gòu),其屈服強(qiáng)度達(dá)到 711MPa,極限強(qiáng)度達(dá)到 9.3%。Komarasamy 等人[16]通過(guò)攪拌摩擦加工,利用高使晶粒細(xì)化到 0.35~15μm,屈服強(qiáng)度達(dá)到 544MPa,極勻伸長(zhǎng)率為 27.5%。這些都是基于保持合金單一 FCC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速發(fā)展中的高熵溶體合金[J]. 張勇,周云軍,陳國(guó)良. 物理. 2008(08)
本文編號(hào):3033491
【文章來(lái)源】:太原理工大學(xué)山西省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:66 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
等原子比合金的混合熵mixS隨組元數(shù)目N變化的曲線
同時(shí)實(shí)現(xiàn)了強(qiáng)度和塑性的大幅度提升,并且具有非常高m1/2),表現(xiàn)出了比傳統(tǒng)低溫鋼更為優(yōu)異的強(qiáng)韌性。這為高的應(yīng)用提供了一個(gè)光明的前景。,高熵合金相比傳統(tǒng)合金,在合金的比強(qiáng)度方面同樣展現(xiàn)-3 詳細(xì)的對(duì)比了高熵合金與一些傳統(tǒng)合金的屈服強(qiáng)度與密看出高熵合金的密度和傳統(tǒng)金屬材料的密度相近,但其比熵合金設(shè)計(jì)中輕質(zhì)元素占比增多,會(huì)很大程度上降低合金材和能源材料領(lǐng)域有廣闊的應(yīng)用前景。hill 等人[23]對(duì) Al0.5CoCrCuFeNi 高熵合金的疲勞性能進(jìn)行了圍為 540~945 MPa,疲勞比(應(yīng)力范圍/極限抗拉強(qiáng)度3,與鈦合金和鋼材的疲勞性能相當(dāng)。表明高熵合金與傳統(tǒng)疲勞性能,有望成為新一代抗疲勞結(jié)構(gòu)材料。
圖 1-4 不同成分的高熵合金與傳統(tǒng)合金的硬度對(duì)比[22]ure 1-4 Hardness comparison of different HAEs and traditional allo義和研究?jī)?nèi)容下,面心立方(FCC)固溶體相的合金呈現(xiàn)很高的塑及高的熱力學(xué)穩(wěn)定性,因此具有很大的發(fā)展?jié)摿;诮馂榛A(chǔ)合金,通過(guò)調(diào)節(jié)工藝參數(shù)和合金成分等多種強(qiáng)度。Al0.1CoCrFeNi 高熵合金作為 FCC 相的合金,人[15]通過(guò)軋制和中溫退火,得到由不完全再結(jié)晶和完異質(zhì)結(jié)構(gòu),其屈服強(qiáng)度達(dá)到 711MPa,極限強(qiáng)度達(dá)到 9.3%。Komarasamy 等人[16]通過(guò)攪拌摩擦加工,利用高使晶粒細(xì)化到 0.35~15μm,屈服強(qiáng)度達(dá)到 544MPa,極勻伸長(zhǎng)率為 27.5%。這些都是基于保持合金單一 FCC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]快速發(fā)展中的高熵溶體合金[J]. 張勇,周云軍,陳國(guó)良. 物理. 2008(08)
本文編號(hào):3033491
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