本文關(guān)鍵詞：高熵合金的制備及其組織和力學(xué)性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：高熵合金是由5~13種元素按照等摩爾比或接近等摩爾比設(shè)計(jì)的新型合金。近年來(lái)高熵合金引起了材料領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。高熵合金由于具有優(yōu)異的力學(xué)性能、摩擦磨損性能、耐腐蝕性、耐高溫等性能，成為未來(lái)最有發(fā)展?jié)摿Φ男滦徒Y(jié)構(gòu)材料之一。但高熵合金還處于實(shí)驗(yàn)研究階段，理論體系不夠完善。 本文制備了AlFeCoNiCrCuVx，Cu0.5FeAlNiCrMox，CuFeAlNiCrMn(M)0.5（M=V，Ti，Mo）系列高熵合金和FeCoNiCuVZrAl高熵合金薄膜。對(duì)合金及薄膜的組織和力學(xué)性能進(jìn)行分析測(cè)試，研究合金元素對(duì)高熵合金及薄膜組織和力學(xué)性能的影響。得到了以下研究結(jié)果： (1) AlFeCoNiCrCuVx高熵合金：AlFeCoNiCrCuVx合金組織由FCC+BCC固溶體組成。合金組織為典型的樹枝晶體結(jié)構(gòu)。隨著V的加入合金組織細(xì)化，合金硬度和強(qiáng)度逐漸增加，塑性降低。AlFeCoNiCrCuV1.0合金具有最高硬度和強(qiáng)度，分別為532HV和1707MPa。 (2) Cu0.5FeAlNiCrMox高熵合金:Cu0.5FeAlNiCrMo0合金組織由單一BCC固溶體組成，Cu0.5FeAlNiCrMo0.5和Cu0.5FeAlNiCrMo1.0合金組織由BCC+有序BCC固溶體組成。合金的組織為典型的樹枝晶體結(jié)構(gòu)。由于Mo原子半徑較大，隨著Mo元素加入，兩種BCC結(jié)構(gòu)的晶格常數(shù)逐漸變大。Mo的加入使合金的組織明顯細(xì)化，合金的強(qiáng)度、硬度和塑性均得到了改善。Cu0.5FeAlNiCrMo1.0合金的硬度最高，為823HV。Cu0.5FeAlNiCrMo0.5合金性能最好，，硬度為717HV，抗壓強(qiáng)度為2153Mpa，應(yīng)變值為7%。 (3) CuAlFeNiCrMn(M)0.5高熵合金:CuAlFeNiCrMn合金組織由BCC+有序BCC固溶體組成；CuAlFeNiCrMnV0.5合金組織為BCC+FCC固溶體；CuAlFeNiCrMnTi0.5合金組織為FCC+BCC+有序BCC固溶體；CuAlFeNiCrMnMo0.5合金組織為單一的有序BCC固溶體。合金元素的加入使得合金硬度和強(qiáng)度增加，但V對(duì)強(qiáng)度并沒有增強(qiáng)作用，這是由于CuAlFeNiCrMnV0.5合金的晶粒粗大。綜合性能最好的為CuAlFeNiCrMnMo0.5高熵合金，硬度為628HV，抗壓強(qiáng)度為1800Mpa，應(yīng)變值為4.7%，這是由于Mo元素的加入使合金的組織細(xì)化，加之較大的晶格畸變和固溶強(qiáng)化作用造成的。 (4) FeCoNiCuVZrAl高熵合金薄膜：在不同的N2濃度下的薄膜組織皆為非晶結(jié)構(gòu)。N2濃度為30%時(shí)，得到平整、致密的氮化膜，其硬度和楊氏模量也達(dá)到了最大值，分別為12和166GPa。 總之，本文通過對(duì)三個(gè)系列高熵合金及合金薄膜的制備與研究，分析了合金元素對(duì)高熵合金及薄膜的顯微組織和力學(xué)性能的影響，為高熵合金的研究和應(yīng)用起到一定的作用。
【關(guān)鍵詞】：高熵合金 合金元素 顯微組織 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：吉林大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TG139
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 第一章 緒論11-25
• 1.1 引言11-12
• 1.2 高熵合金的定義及理論12-15
• 1.3 高熵合金的特點(diǎn)15-18
• 1.3.1 高熵合金的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)15-16
• 1.3.2 高熵合金的性能特點(diǎn)16-18
• 1.4 高熵合金國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展18-22
• 1.5 高熵合金的應(yīng)用前景22-24
• 1.6 本論文的研究?jī)?nèi)容24-25
• 第二章 實(shí)驗(yàn)方法25-33
• 2.1 引言25-26
• 2.2 實(shí)驗(yàn)原料的選擇26
• 2.3 高熵合金的制備方法26-28
• 2.4 高熵合金膜的制備28-29
• 2.5 高熵合金的組織結(jié)構(gòu)及性能測(cè)試29-33
• 2.5.1 XRD 衍射實(shí)驗(yàn)29-30
• 2.5.2 高熵合金顯微組織觀察和微區(qū)結(jié)構(gòu)分析30
• 2.5.3 高熵合金硬度測(cè)試30-31
• 2.5.4 高熵合金室溫壓縮性能測(cè)試31-33
• 第三章 AlFeCoNiCrCuV_x高熵合金組織及力學(xué)性能33-41
• 3.1 引言33
• 3.2 AlFeCoNiCrCuV_x高熵合金晶體結(jié)構(gòu)33-34
• 3.3 AlFeCoNiCrCuV_x高熵合金顯微組織34-36
• 3.4 AlFeCoNiCrCuV_x高熵合金力學(xué)性能36-39
• 3.4.1 高熵合金顯微硬度36-37
• 3.4.2 高熵合金強(qiáng)度37-38
• 3.4.3 斷口形貌38-39
• 3.5 本章小結(jié)39-41
• 第四章 Cu_(0.5)AlFeNiCrMo_x高熵合金組織及力學(xué)性能41-49
• 4.1 引言41
• 4.2 Cu_(0.5)AlFeNiCrMo_x高熵合金晶體結(jié)構(gòu)41-43
• 4.3 Cu_(0.5)AlFeNiCrMo_x高熵合金顯微組織43-44
• 4.4 Cu_(0.5)AlFeNiCrMo_x高熵合金力學(xué)性能44-47
• 4.4.1 高熵合金顯微硬度44-45
• 4.4.2 高熵合金強(qiáng)度45-46
• 4.4.3 斷口形貌46-47
• 4.5 本章小結(jié)47-49
• 第五章 CuAlFeNiCrMn(M)_(0.5)高熵合金組織及力學(xué)性能49-57
• 5.1 引言49
• 5.2 CuAlFeNiCrMn(M)_(0.5)高熵合金晶體結(jié)構(gòu)49-50
• 5.3 CuAlFeNiCrMn(M)_(0.5)高熵合金顯微組織50-52
• 5.4 CuAlFeNiCrMn(M)_(0.5)高熵合金力學(xué)性能52-55
• 5.4.1 高熵合金顯微硬度52-53
• 5.4.2 高熵合金強(qiáng)度53-54
• 5.4.3 斷口形貌分析54-55
• 5.5 本章小結(jié)55-57
• 第六章 FeCoNiCuVZrAl 高熵合金薄膜的制備及組織和力學(xué)性能57-63
• 6.1 引言57
• 6.2 高熵合金薄膜晶體結(jié)構(gòu)57-58
• 6.3 高熵合金薄膜的形貌58-60
• 6.4 高熵合金薄膜力學(xué)性能60-61
• 6.5 本章小結(jié)61-63
• 第七章 結(jié)論63-65
• 參考文獻(xiàn)65-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文和獲得獎(jiǎng)勵(lì)71-73
• 致謝73

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 林俊峰;曹順華;韓超;王博;;Mo-15Cu復(fù)合材料的制備[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2011年03期

2 邱星武;張?jiān)迄i;;粉末冶金法制備CrFeNiCuMoCo高熵合金的組織與性能[J];粉末冶金材料科學(xué)與工程;2012年03期

3 李凡,吳炳堯;機(jī)械合金化——新型的固態(tài)合金化方法[J];機(jī)械工程材料;1999年04期

4 陳敏;劉源;李言祥;陳祥;;多主元高熵合金AlTiFeNiCuCr_x微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能[J];金屬學(xué)報(bào);2007年10期

5 王春偉;唐健江;歐子義;蘇廣才;歐德群;夏薇;;AlCoCrCuFeNi_x高熵合金的壓縮性能及斷口分析[J];特種鑄造及有色合金;2011年03期

6 趙瑞鋒;李紅菊;任波;陳海軍;王新莉;李剛;劉忠俠;;粉末冶金制備AlCrMnMoNiZr(B_(0.1))合金的組織與性能[J];特種鑄造及有色合金;2013年03期

7 張勇;周云軍;陳國(guó)良;;快速發(fā)展中的高熵溶體合金[J];物理;2008年08期

8 朱海云;孫宏飛;李業(yè)超;;多主元高熵合金的研究現(xiàn)狀與發(fā)展[J];新材料產(chǎn)業(yè);2008年09期

9 皮錦紅;楊曉敏;;應(yīng)用前景廣闊的高熵合金[J];新材料產(chǎn)業(yè);2009年09期

  本文關(guān)鍵詞：高熵合金的制備及其組織和力學(xué)性能的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：259613