同時(shí)實(shí)現(xiàn)高屈服強(qiáng)度、高塑性和高疲勞極限是結(jié)構(gòu)材料不斷追求的目標(biāo)。面心立方(face-centered cubic,fcc)中熵和高熵合金具有高抗拉強(qiáng)度、高塑性和高斷裂韌性。但由于缺乏對位錯(cuò)運(yùn)動的阻礙,其屈服強(qiáng)度在室溫下一般低于400 MPa,這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的要求。通過傳統(tǒng)的強(qiáng)化方法,如固溶強(qiáng)化、位錯(cuò)強(qiáng)化、晶界強(qiáng)化和析出強(qiáng)化能大幅提高fcc中熵和高熵合金的屈服強(qiáng)度但往往會犧牲大部分的塑性。本文受傳統(tǒng)相變誘發(fā)塑性結(jié)構(gòu)材料啟發(fā),結(jié)合近期對于fcc中熵和高熵合金機(jī)械穩(wěn)定性的第一性原理研究工作,系統(tǒng)研究了 fcc Al0.1CoCrFeNi高熵合金在室溫拉伸下的機(jī)械穩(wěn)定性和變形行為,首次在fcc高熵合金中發(fā)現(xiàn)了 fcc→密排六方(Hexagonal closed-packed,hcp)(fcc→hcp)和hcp→fcc馬氏體相變,證明了在室溫下hcp和fcc結(jié)構(gòu)均不穩(wěn)定。本文的主要研究內(nèi)容概括如下:鑄態(tài)Al0.1CoCrFeNi高熵合金在室溫拉伸過程中發(fā)生了馬氏體相變。開始變形后發(fā)生fcc→hcp轉(zhuǎn)變,納米hcp馬氏體在寬厚形變孿晶的晶界形成,應(yīng)變?yōu)?6.2%時(shí)hcp馬氏體的體積分?jǐn)?shù)...

【文章頁數(shù)】：161 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 高熵合金的發(fā)展歷史
    1.3 高熵合金的四大效應(yīng)
        1.3.1 高熵效應(yīng)
        1.3.2 晶格扭曲效應(yīng)
        1.3.3 緩慢擴(kuò)散效應(yīng)
        1.3.4 “雞尾酒”效應(yīng)
    1.4 高熵合金的相形成規(guī)律
    1.5 高熵合金的制備方法
    1.6 高熵合金的力學(xué)性能
        1.6.1 高熵合金的力學(xué)性能
        1.6.2 fcc中熵和高熵合金的變形行為
        1.6.3 fcc中熵和高熵合金的強(qiáng)化機(jī)制
    1.7 fcc中熵和高熵合金的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性
    1.8 Al_0.1CoCrFeNi高熵合金的變形行為
    1.9 研究內(nèi)容和意義
第二章 鑄態(tài)Al_0.1CoCrFeNi亞穩(wěn)高熵合金的馬氏體相變
    2.1 引言
    2.2 實(shí)驗(yàn)過程
    2.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        2.3.1 馬氏體相變
        2.3.2 馬氏體的顯微表征
    2.4 討論
    2.5 結(jié)論
第三章 Al_0.1CoCrFeNi亞穩(wěn)高熵合金馬氏體相變和孿生變形的晶粒尺寸效應(yīng)
    3.1 引言
    3.2 實(shí)驗(yàn)過程
    3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        3.3.1 變形前的微結(jié)構(gòu)
        3.3.2 變形行為
        3.3.3 變形微結(jié)構(gòu)
    3.4 討論
    3.5 結(jié)論
第四章 低溫和高溫退火對Al_0.1CoCrFeNi亞穩(wěn)高熵合金顯微組織與變形行為的影響
    4.1 引言
    4.2 實(shí)驗(yàn)過程
    4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.3.1 變形前的微結(jié)構(gòu)
        4.3.2 變形行為
        4.3.3 變形微結(jié)構(gòu)
    4.4 討論
    4.5 結(jié)論
第五章 中溫退火對Al_0.1CoCrFeNi亞穩(wěn)高熵合金顯微組織與變形行為的影響
    5.1 引言
    5.2 實(shí)驗(yàn)過程
    5.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        5.3.1 變形前的微結(jié)構(gòu)
        5.3.2 力學(xué)性能和變形行為
        5.3.3 有效應(yīng)力和背應(yīng)力
        5.3.4 變形微結(jié)構(gòu)的演化和變形機(jī)理
    5.4 討論
    5.5 結(jié)論
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 本論文創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
作者在攻讀博士學(xué)位期間公開發(fā)表的論文
作者在攻讀博士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目
致謝



本文編號：3824519