發(fā)布時(shí)間：2025-01-01 00:27

　　 高熵合金由于具有眾多優(yōu)異性能,有可能突破傳統(tǒng)合金的性能極限,被認(rèn)為是下一代金屬材料的發(fā)展方向。CoCrCuFeMn作為一種重要的高熵合金體系,目前關(guān)于Ti摻雜對(duì)其組織結(jié)構(gòu)與性能影響的報(bào)道較少。采用熔鑄法制備等摩爾比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnTi高熵合金,利用XRD、OM、SEM、EDS、顯微硬度計(jì)和摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)分別測試Ti摻雜前后對(duì)其物相結(jié)構(gòu)、顯微組織和耐磨性的影響。結(jié)果表明,CoCrCuFeMn由FCC1和FCC2雙相組成,Ti摻雜使其物相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成BCC和HCP相的雙相組織。兩種合金均為典型的樹枝晶結(jié)構(gòu),Cu元素在晶間富集,Mn元素的偏析系數(shù)最小。Ti摻雜并未改變合金元素的富集區(qū)域,但使所有元素偏析系數(shù)降低。Ti摻雜使合金的硬度從219.6HV提高到693.8HV,摩擦因數(shù)和質(zhì)量損失率分別從0.57、4.14%降低到0.55、1.28%。Ti摻雜合金硬度和耐磨性的提高主要是由于相轉(zhuǎn)變、固溶強(qiáng)化、細(xì)晶強(qiáng)化和內(nèi)應(yīng)力降低的綜合作用所致。研究成果不僅有助于完善和豐富Ti元素?fù)诫s對(duì)CoCrCuFeMn合金性能影響的相關(guān)理論,同時(shí)也為該合金后續(xù)的科學(xué)研究和工程應(yīng)用提供理論支...

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【部分圖文】：

圖3 CoCrCuFeMn與Co Cr CuFeMnTi合金的金相照片

式中，CDR為某一元素的枝晶區(qū)域濃度，CID為該元素的晶間區(qū)域濃度。當(dāng)CDR=CID時(shí)，K=0說明該元素在枝晶與晶間區(qū)域無濃度差，即偏析系數(shù)為0；當(dāng)CDR與CID的濃度差越大，CDR/CID或CID/CDR的值越小，1-CDR/CID或CID/CDR的值越大，即K值越大，說明枝晶....

圖5 CoCrCuFeMn和Co Cr CuFeMnTi合金摩擦因數(shù)與時(shí)間的關(guān)系

圖5是CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnTi高熵合金摩擦因數(shù)與時(shí)間的關(guān)系圖。從圖中可以看出，兩種合金的摩擦因數(shù)均隨時(shí)間的增加先增大后逐漸趨于穩(wěn)定。這是因?yàn)槟Σ脸跗�，合金試樣表面比較光滑，粗糙度和摩擦阻力較小，因而摩擦因數(shù)較低。隨著摩擦?xí)r間的增加，合金試樣表面磨痕加....

圖1 CoCrCuFeMn與Co Cr CuFeMnTi合金的XRD圖譜

式中，ci為組元i的原子百分比，ri為組元i的原子半徑，r為合金各組元的平均原子半徑，n為合金組元數(shù)。表2和表3分別是合金中任意兩種組元的原子半徑差和混合焓，原子半徑差是由式(1)和(2)計(jì)算得到，混合焓來自文獻(xiàn)[15]。從點(diǎn)陣常數(shù)上看，CoCrCuFeMnTi合金中BCC相和H....

圖2 合金中FCC、BCC與HCP相的晶體結(jié)構(gòu)

此外，由圖1可知，CoCrCuFeMn合金由兩種面心立方相構(gòu)成，關(guān)于其物相形成和穩(wěn)定性的機(jī)理已有文獻(xiàn)報(bào)道[2,11]。Ti摻雜合金引起了物相結(jié)構(gòu)由FCC1和FCC2相向BCC和HCP相的轉(zhuǎn)變。這是因?yàn)榻饘僭先刍螅辖鹑垠w是由大量具有能量起伏、結(jié)構(gòu)起伏和濃度起伏的短程有序原子團(tuán)....

本文編號(hào)：4021768