高熵合金（High Entropy Alloys,HEAs）作為一種新興的合金材料,因其獨特的微觀結(jié)構(gòu)和設計理念使其擁有異于傳統(tǒng)合金的成相規(guī)則以及優(yōu)異性能,如高強度、高硬度、良好的電磁性能以及熱穩(wěn)定性等。這些優(yōu)異性能使得HEAs有望在航空航天和電磁通訊等領域得到廣泛應用。目前,對HEAs的研究主要集中于元素添加、制備工藝和熱處理等方面,然而HEAs復雜的成形機理導致其微觀結(jié)構(gòu)與性能之間的聯(lián)系尚不清晰。因此,對HEAs微觀結(jié)構(gòu)與力學性能和磁性能的關(guān)系進行研究具有重要價值。本論文主要研究了凝固冷卻速率及軋制處理對FeCoNi（CuAl）_0.8.8 HEAs微觀結(jié)構(gòu)和磁性能的影響,采用鑄造模擬軟件與實驗相結(jié)合的方式對試樣制備工藝進行優(yōu)化,研究了熱處理對不同變形量試樣的顯微結(jié)構(gòu)和性能的影響,并得出以下具體結(jié)論:1.不同冷卻速率對FeCoNi（CuAl）_0.8 HEAs相結(jié)構(gòu)的影響較小,隨著冷卻速率的提高,枝晶形貌產(chǎn)生了從柱狀晶到細小等軸晶再到柱狀晶的連續(xù)變化,并且晶粒不斷細化;在TEM圖像中觀察到,冷卻速率的提升增加了試樣的原子堆垛密度,其中4 mm試...

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 高熵合金概述
        1.1.1 高熵合金的定義
        1.1.2 高熵合金的特性
            1.1.2.1 熱力學上的高熵效應
            1.1.2.2 動力學上的遲滯擴散效應
            1.1.2.3 結(jié)構(gòu)上的晶格畸變效應
            1.1.2.4 性能上的“雞尾酒”效應
            1.1.2.5 組織上的高穩(wěn)定性
    1.2 高熵合金的微觀組織與性能特征
        1.2.1 簡單的晶體結(jié)構(gòu)
        1.2.2 高熵合金的性能
            1.2.2.1 高強度與良好的塑性
            1.2.2.2 耐磨損、耐腐蝕性能
            1.2.2.3 磁學性能
    1.3 冷卻速率對高熵合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響
    1.4 熱處理對高熵合金微觀組織和性能的影響
    1.5 軋制對高熵合金組織和性能的影響
    1.6 基于ProCAST模擬軟件的鑄造工藝模擬
    1.7 本課題研究意義及內(nèi)容
第2章 合金的制備及檢測方法
    2.1 實驗路線
    2.2 高熵合金的熔煉及試樣制備
        2.2.1 合金錠的熔煉
        2.2.2 高熵合金試樣的制備及工藝優(yōu)化
        2.2.3 高熵合金的冷軋?zhí)幚?br>        2.2.4 高熵合金的退火處理
    2.3 微觀組織分析
        2.3.1 X射線衍射(XRD)
        2.3.2 掃描電鏡(SEM)及能譜儀(EDS)
        2.3.3 透射電子顯微鏡(TEM)
    2.4 磁學及力學性能測試
        2.4.1 磁學性能測試
        2.4.2 顯微硬度測試
    2.5 ProCAST鑄造模擬軟件介紹
第3章 基于ProCAST軟件的FeCoNi(CuAl)0.8高熵合金鑄造工藝模擬
    3.1 鑄造模具建模
        3.1.1 建立三維模型
        3.1.2 網(wǎng)格劃分
    3.2 建立數(shù)學模型
        3.2.1 動量守恒定律
        3.2.2 熱傳遞問題的基本方程
    3.3 仿真工藝參數(shù)設置
        3.3.1 邊界條件
        3.3.2 初始條件
    3.4 鑄造模擬結(jié)果
    3.5 模擬參數(shù)的最終確定
    3.6 本章小結(jié)
第4章 冷卻速率對FeCoNi(CuAl)0.8高熵合金微觀結(jié)構(gòu)及磁性能的影響
    4.1 冷卻速率對高熵合金相結(jié)構(gòu)的影響
    4.2 冷卻速率對高熵合金微觀結(jié)構(gòu)的影響
        4.2.1 冷卻速率對合金顯微組織的影響
        4.2.2 冷卻速率對合金元素分布的影響
    4.3 冷卻速率對高熵合金磁學性能的影響
    4.4 本章小結(jié)
第5章 軋制和熱處理對FeCoNi(CuAl)0.8高熵合金微觀結(jié)構(gòu)及性能的影響
    5.1 冷軋對高熵合金相結(jié)構(gòu)的影響
    5.2 冷軋對高熵合金微觀組織的影響
    5.3 冷軋對高熵合金顯微硬度的影響
    5.4 冷軋對高熵合金磁學性能的影響
    5.5 退火對高熵合金相結(jié)構(gòu)的影響
    5.6 退火對高熵合金微觀組織的影響
    5.7 退火對高熵合金顯微硬度的影響
    5.8 退火對高熵合金磁學性能的影響
    5.9 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
附錄 A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄



本文編號：4027627