【摘要】：高熵合金因其具有許多傳統(tǒng)合金沒有的優(yōu)異特性,如高強(qiáng)度、硬度、良好的塑性、良好的軟磁性而成為極具潛力的新型材料,但很難實(shí)現(xiàn)強(qiáng)度韌性的良好。因此本文通過(guò)改變Al、Cu原子比來(lái)實(shí)現(xiàn)良好的強(qiáng)韌性配合。目前高熵合金無(wú)論是在實(shí)驗(yàn)研究還是理論研究方面的成果都比較少,對(duì)于高熵合金的形成機(jī)理等問(wèn)題還少有研究。從開發(fā)新材料的角度來(lái)看,高熵合金的開發(fā)具有重大意義。本文采用非自耗真空電弧熔煉爐制備出15種成分不同的合金,對(duì)其力學(xué)性能及耐蝕性能進(jìn)行實(shí)驗(yàn),從而研究出Al、Cu元素對(duì)其組織及性能的影響,以及制備出具有優(yōu)良機(jī)械性能的合金。采用XRD、SEM、EDS等分析手段研究了合金的相、微觀形貌、及化學(xué)成分。對(duì)合金進(jìn)行硬度、壓縮的力學(xué)性能檢測(cè)分析合金的機(jī)械性能。對(duì)合金進(jìn)行電化學(xué)檢測(cè),激光顯微鏡觀察來(lái)研究合金的耐蝕性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:鑄態(tài)Alx Co Cr Fe Ni Cuy(x=1,2,3,4,5)(y=1,2,3)高熵合金主要由BCC相固溶體及FCC相固溶體組成。其中Al元素的添加使得合金傾向于形成BCC相固溶體,提高合金的強(qiáng)度。Cu元素的添加使得合金傾向于形成FCC相的固溶體,提高合金的塑性。高熵合金的微觀可以出現(xiàn)三種不同的相。大量的Cu元素不容易固溶于合金中在晶界出發(fā)生偏聚,形成第三相。鑄態(tài)Alx Co Cr Fe Ni Cuy高熵合金均具有高的硬度,屈服強(qiáng)度和斷裂強(qiáng)度,也具有非常好的塑性變形能力。鑄態(tài)Alx Co Cr Fe Ni Cuy高熵合金中Al4Co Cr Fe Ni Cu2具有最大的硬度,硬度值為782HV。Al3Co Cr Fe Ni Cu具有較高的屈服強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度。屈服強(qiáng)度及斷裂強(qiáng)度的值分別為2056MPa、2098MPa。高熵合金中Al元素和Cu元素的添加都會(huì)使合金變得更易于發(fā)生腐蝕。鑄態(tài)Alx Co Cr Fe Ni Cuy(x=1,2,3,4,5)(y=1,2,3)高熵合金在3.5%的Na Cl溶液中和在1mol/L的HCl溶液中和不銹鋼相比均具有良好的耐蝕性能。Al Co Cr Fe Ni Cu高熵合金具有最好的耐蝕性能。
【學(xué)位授予單位】：沈陽(yáng)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
【圖文】：

1.1 等摩爾比合金按正則溶體得到的混合熵和組元數(shù) N 的關(guān)系（R）為摩=8.31J/(k·mol)[1]ig 1.1 The relationship between mixing entropy and constituent element numberigh-entropy alloy[1]圖 1.1 可以看到，當(dāng)合金以兩種元素等原子比混合時(shí)，合金熔體

心立方結(jié)構(gòu)示意圖[2](a)正常的 Cr 晶體原子 BCC 結(jié)構(gòu);(b)嚴(yán)重晶格 結(jié)構(gòu)he body-centered cubic structure of crystal[2](a)the body-centered cubihe body-centered cubic structure of aberration of lattice能——“雞尾酒”效應(yīng)

1-7 是Cu、Ni、Al、Co、Fe、Si系高熵合金的XRD衍射圖譜。的增加，合金從二元逐漸增加到七元，而合金的相結(jié)構(gòu)由FCC相和FCC相共存的結(jié)構(gòu)，合金中沒有出現(xiàn)復(fù)雜相結(jié)構(gòu)的固溶體，仍組成。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2748237