本文關(guān)鍵詞：難熔高熵合金的制備及其組織性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《北京理工大學(xué)》 2015年

難熔高熵合金的制備及其組織性能研究

劉學(xué)峰  

【摘要】：高熵合金作為一種新型合金材料,它突破了傳統(tǒng)合金以一種或兩種金屬元素為主的合金設(shè)計(jì)理念。它是以五種或五種以上的合金元素按照等摩爾比或者接近等摩爾比的設(shè)計(jì)比例,通過(guò)電弧熔煉、機(jī)械合金化等方法制備出來(lái)的合金。由于多主元而產(chǎn)生的高熵效應(yīng),促使合金的結(jié)構(gòu)為簡(jiǎn)單的面心立方、體心立方結(jié)構(gòu),有時(shí)還會(huì)形成少量的金屬間化合物,從而對(duì)合金的性能起到強(qiáng)化作用。通過(guò)合金成分的優(yōu)化設(shè)計(jì),可以得到具有高強(qiáng)度、高硬度、耐腐蝕、耐磨損和耐高溫軟化等優(yōu)異性能的合金材料,因此,在未來(lái)具有很大的應(yīng)用潛力。本文選取的是金屬元素W、Nb、Mo、Ta、V、Zr、Hf和Ti八種元素為原料,按照等摩爾比的配比,利用真空非自耗電弧熔煉的方法分別制備WNbMoTaV、ZrTiMoTaV以及ZrTiHfVTa三組高熵合金。并采用XRD、OM、SEM、EDS、TEM等手段對(duì)高熵合金的組織形貌和相結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,同時(shí)對(duì)合金的硬度以及靜態(tài)、動(dòng)態(tài)和高溫壓縮強(qiáng)度進(jìn)行研究。對(duì)WNbMoTaV合金在1350℃、1550℃、1750℃和1950℃四個(gè)溫度進(jìn)行高溫退火實(shí)驗(yàn),研究合金在退火后的組織結(jié)構(gòu)和性能的變化。研究表明:WNbMoTaV和ZrTiHfTaV合金的相結(jié)構(gòu)均為單一體心立方結(jié)構(gòu),ZrTiMoTaV合金除了一種單一體心立方結(jié)構(gòu)之外,還存在一種含有V的相,三組合金的組織均為樹(shù)枝晶形貌。WNbMoTaV合金的維氏硬度值為575HV,ZrTiMoTaV為511HV,ZrTiHfTaV為411.4HV。三組合金的靜態(tài)壓縮強(qiáng)度在1919-2284MPa之間,動(dòng)態(tài)壓縮曲線表明三組合金均沒(méi)有出現(xiàn)應(yīng)變率強(qiáng)化效應(yīng)。三組合金的高溫壓縮曲線表明,WNbMoTaV合金高溫壓縮強(qiáng)度較高,適于高溫應(yīng)用,Zr TiMoTaV和ZrTiHfTaV合金高溫強(qiáng)度很低,不適于在800℃以上的高溫下應(yīng)用。對(duì)WNbMoTaV合金高溫退火后發(fā)現(xiàn),合金的相結(jié)構(gòu)沒(méi)有發(fā)生變化,組織趨于均勻化。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：北京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG139;TF13
【目錄】：

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