發(fā)布時間：2021-06-16 15:02

　　高熵合金是一種不同于傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)理念的新型合金,該合金是由5¹3種金屬或非金屬組成,元素按照等摩爾比或者是接近等摩爾比的方式進(jìn)行混合所形成的一種合金,其中每一種元素的含量都在5%³5%之間。由于高熵合金多種主元素之間產(chǎn)生的高熵效應(yīng),使得晶體易于形成簡單結(jié)構(gòu)固溶體,如體心立方結(jié)構(gòu)固溶體和面心立方結(jié)構(gòu)固溶體,同時還可能伴有金屬間化合物以及納米相,從而到達(dá)固溶強(qiáng)化、沉淀強(qiáng)化、析出強(qiáng)化和彌散強(qiáng)化的效果。通過合理的成分設(shè)計(jì),可以使高熵合金具有比傳統(tǒng)合金更優(yōu)異的性能,例如,高硬度、高強(qiáng)度、良好的抗高溫氧化性能及優(yōu)異的耐腐蝕性能等。本文采用真空電弧熔煉的方法制備了Cu_xCrFeNiTi（x=0.1,0.25,0.5,0.75,1）（簡記Cu_x）系高熵合金。利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡和能譜儀對鑄態(tài)Cu_x系高熵合金的相結(jié)構(gòu)、顯微組織及成分進(jìn)行了分析。此外,還對該高熵合金系進(jìn)行了顯微硬度、抗高溫氧化性能及耐腐蝕性能的測試,并對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論。研究發(fā)現(xiàn),鑄態(tài)Cu_x

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

鑄態(tài)AlxCrCuFeNi2高熵合金的XRD圖譜

4圖1-2所示為鑄態(tài)AlxCrCuFeNi2系高熵合金的顯微組織圖，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，當(dāng) Al 元素的摩爾比為 0.5 和 0.9 時，合金組織為典型的特征的樹枝狀結(jié)構(gòu)；當(dāng)Al 元素的摩爾比為 1.2 時，合金中樹枝狀結(jié)構(gòu)完全消失，形成了呈（短）桿狀結(jié)構(gòu)的組織，當(dāng) Al 元素的摩爾比在 2.0~2.5 時，合金中形成了向日葵或者菊花狀的組織。圖 1-2 鑄態(tài) AlxCrCuFeNi2高熵合金的顯微組織圖Fig. 1-2 Microstructures for the as-castAlxCrCuFeNi2high entropy alloys此外，有些高熵合金在高混合熵的作用下，在鑄態(tài)下就會形成納米相甚至?xí)霈F(xiàn)非晶相，如圖 1-3 所示的 CrFeNiCoCu[49]高熵合金組織

圖 1-3 CrFeNiCoCu 高熵合金枝晶間的 TEM 形貌和衍射結(jié)果：（a）TEM 組織；（b）晶間電子衍射[49]Fig. 1-3 The TEM image and SAED of CrFeNiCoCu high entropy alloy in theinterdendrite：(a) TEM morphology；(b) SAED of the interdendrite[49]?1.3.2 性能特征根據(jù)高熵合金定義，及其經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)的相結(jié)構(gòu)和微觀組織特征，通過合的合金設(shè)計(jì)，可以得到具有高硬度、高強(qiáng)度、高溫抗氧化及耐腐蝕等綜合優(yōu)異能的高熵合金。（1）力學(xué)性能從高熵合金的定義可知，合金組元數(shù)較多，且各個組元的原子半徑存在定的差異，組元之間原子半徑差異越大，在形成固溶體時產(chǎn)生的晶格畸變越嚴(yán)重而嚴(yán)重的晶格畸變會使得固溶體起到固溶強(qiáng)化的作用，從而提高合金的力學(xué)能。并且當(dāng)高熵合金凝固成結(jié)晶相時，由于大量的原子阻礙了位錯的運(yùn)動，也提高合金的力學(xué)性能。且有些高熵合金在鑄態(tài)時會生成納米相和非晶相，這同

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]AlCoCrFeNiTi0.5高熵合金的高溫氧化行為[J]. 吳波,趙春鳳,楊上金,周澤友,陳祖華,熊遠(yuǎn)鵬.  稀有金屬材料與工程. 2015(12)
[2]CrFeCoNiCu多主元高熵合金的相分析[J]. 任明星,李邦盛.  材料工程. 2012(01)
[3]AlxCoCrCuFeNi多主元高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 劉源,陳敏,李言祥,陳祥.  稀有金屬材料與工程. 2009(09)
[4]多主元高熵合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J]. 朱海云,孫宏飛,李業(yè)超.  新材料產(chǎn)業(yè). 2008(09)
[5]多組元Alx（TiVCrMnFeCoNiCu）100-x高熵合金系微觀組織研究[J]. 周云軍,張勇,王艷麗,陳國良.  稀有金屬材料與工程. 2007(12)
[6]多主元高熵合金AlTiFeNiCuCrx微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J]. 陳敏,劉源,李言祥,陳祥.  金屬學(xué)報(bào). 2007(10)
[7]非晶態(tài)合金制備方法[J]. 賈彬彬,張文叢,夏龍,王衛(wèi)衛(wèi).  輕合金加工技術(shù). 2006(10)
[8]非晶合金應(yīng)用現(xiàn)狀[J]. 王曉軍,陳學(xué)定,夏天東,康凱,彭彪林.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(10)
[9]多主元高熵合金研究進(jìn)展[J]. 劉源,李言祥,陳祥,陳敏.  材料導(dǎo)報(bào). 2006(04)

博士論文
[1]AlxCoCrCuFeNi系高熵合金及其復(fù)合材料的制備、微結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 盛洪飛.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2014

碩士論文
[1]高熵合金的制備及組織與性能[D]. 張力.吉林大學(xué) 2007
[2]高熔化溫度五元高熵合金組織及性能研究[D]. 林麗蓉.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2007



本文編號：3233287