高熵合金滲碳、鋁組織及性能研究
發(fā)布時間:2017-09-03 06:30
本文關鍵詞:高熵合金滲碳、鋁組織及性能研究
【摘要】:高熵合金做為一種新興材料,擁有諸多獨特的性能,已引起人們很多的關注。目前此領域的研究多集中在合金的成分與組織性能方面,而合金的表面處理則較少涉及。本文通過化學熱處理的方法,對Al Co Cr Ni Fe合金進行固體滲鋁處理,對Cu Co Cr Ni Fe合金進行滲碳和滲鋁處理+,研究處理后合金的組織和性能。主要結(jié)論如下1.由于碳原子的滲入,滲碳后Cu Co Cr Ni Fe合金基體內(nèi)析出了較多的碳化物。在滲碳過程中,C原子沿著晶內(nèi)和晶界向合金內(nèi)擴散,后者的擴散速度更快;在晶內(nèi)擴散的碳原子形成了尺寸較小的碳化物,在晶界內(nèi)擴散的C原子部分在枝晶間生成了碳化物,另一部分會擴散到枝晶內(nèi)生成有明顯取向的針狀碳化物。析出的碳化物發(fā)揮了彌散強化作用,提高了合金的硬度和耐磨性,但降低了抗氧化性。2.Al Co Cr Ni Fe合金經(jīng)850℃滲鋁后,形成了單一的勻相滲層,950℃下的滲層分為兩層,內(nèi)層的組織與前者相同,外層則是一種富鋁相。850℃與950℃的滲層(內(nèi)層)都是Al原子的內(nèi)擴散形成,且生長受擴散過程控制,950℃的外層則是內(nèi)層的合金元素向外擴散形成的。滲層具有很高的硬度,而韌性不足,僅在小載荷下可以提高合金的耐磨性。但因含較多的Al元素,提高了合金的抗氧化性。3.Cu Co Cr Ni Fe合金經(jīng)850℃和950℃固體滲鋁后,于合金表面形成了兩種滲層。850℃下滲層為單層結(jié)構(gòu),是Al元素發(fā)生內(nèi)擴散形成的。950℃下滲層分為內(nèi)層和外層,它是Al原子的內(nèi)擴散與合金元素的外擴散共同作用形成。兩個溫度下形成的滲層硬度較高,但韌性很低,不能改善耐磨性,但可以提高抗氧化性。
【關鍵詞】:高熵合金 滲碳 滲鋁 擴散 性能
【學位授予單位】:沈陽理工大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2015
【分類號】:TG156.8;TG132.3
【目錄】:
- 摘要6-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-23
- 1.1 高熵合金的定義11
- 1.2 高熵合金的特點11-16
- 1.2.1 四種主要特性11-14
- 1.2.2 高熵合金的組織特點14-15
- 1.2.3.高熵合金的性能特點15-16
- 1.3 高熵合金的研究現(xiàn)狀16-20
- 1.3.1 合金成分與組織性能16-17
- 1.3.2 高熵合金的制備17-19
- 1.3.3 高熵合金的形成機理19-20
- 1.4 化學熱處理20-22
- 1.4.1 固體滲碳20-21
- 1.4.2 固態(tài)滲鋁21-22
- 1.5 本文的研究內(nèi)容和目的22-23
- 第2章 實驗過程及方法23-27
- 2.1 實驗過程23-25
- 2.1.1 合金的制備23-24
- 2.1.2 化學熱處理24-25
- 2.2 分析測試25-27
- 第3章 固體滲碳對CuCoFeCrNi合金組織和性能的影響27-40
- 3.1 滲碳處理后合金的組織和成分分析27-33
- 3.1.1 合金的退火組織27-29
- 3.1.2 滲碳后合金的EPMA線掃描29
- 3.1.3 滲碳后合金的成分與組織29-31
- 3.1.4 討論31-33
- 3.2 滲碳處理對合金性能的影響33-38
- 3.2.1 顯微硬度33-35
- 3.2.2 摩擦磨損35-36
- 3.2.3 高溫氧化36-38
- 3.3 小結(jié)38-40
- 第4章 固體滲鋁對AlCoFeCrNi合金組織和性能的影響40-55
- 4.1 固體滲鋁后AlCoFeCrNi合金的組織和相組成40-47
- 4.1.1 850℃滲鋁后AlCoFeCrNi合金的組織和相組成40-43
- 4.1.2 950℃滲鋁后AlCoFeCrNi合金的組織和相組成43-47
- 4.2 滲層的形成機制47-48
- 4.3 滲鋁后合金的性能48-53
- 4.3.1 顯微硬度48-49
- 4.3.2 摩擦磨損49-50
- 4.3.3 高溫氧化50-53
- 4.4 小結(jié)53-55
- 第5章 固體滲鋁對CuCoFeCrNi合金組織和性能的影響55-68
- 5.1 固體滲鋁后CuCoFeCrNi合金的組織和相組成55-63
- 5.1.1 850℃滲鋁后CuCoFeCrNi合金的組織及相組成55-59
- 5.1.2 950℃滲鋁后CuCoFeCrNi合金的顯微組織和相組成59-63
- 5.2 滲層的形成機制:63-65
- 5.3 滲鋁后合金的性能65-66
- 5.3.1 顯微硬度65
- 5.3.2 摩擦磨損65-66
- 5.3.3 高溫氧化66
- 5.4 小結(jié)66-68
- 結(jié)論68-69
- 參考文獻69-75
- 攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果75-76
- 致謝76-77
【參考文獻】
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,本文編號:783426
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