發(fā)布時(shí)間：2017-12-20 16:39

  本文關(guān)鍵詞：密排六方結(jié)構(gòu)稀土高熵合金及其力學(xué)性能　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：高熵合金這一新的合金理念自提出以來(lái)就引起了材料界研究學(xué)者的廣泛關(guān)注,其優(yōu)異的性能主要?dú)w因于合金具有簡(jiǎn)單的固溶體結(jié)構(gòu)。目前,對(duì)高熵合金的研究主要集中在面心立方結(jié)構(gòu)和體心立方結(jié)構(gòu)上,而關(guān)于密排六方結(jié)構(gòu)高熵合金的研究報(bào)道卻很少。本文的主要研究?jī)?nèi)容是制備密排六方結(jié)構(gòu)高熵合金,并測(cè)試其在室溫下的力學(xué)性能。室溫下,大部分稀土元素具有穩(wěn)定的密排六方結(jié)構(gòu)或雙層密排六方結(jié)構(gòu),在原子尺寸、電負(fù)性、化學(xué)性質(zhì)等方面極其相似,元素之間的固溶度很高,通常會(huì)形成同晶型固溶體,因此本研究選用稀土元素為組元制備高熵合金。實(shí)驗(yàn)中采用真空電弧熔煉和銅模吸鑄的方法制備高熵合金樣品,用金相顯微鏡、X射線(xiàn)衍射儀、掃描電子顯微鏡分析合金的組織結(jié)構(gòu)和形貌,用維氏硬度計(jì)測(cè)試合金的顯微硬度,用力學(xué)試驗(yàn)機(jī)測(cè)試合金在低應(yīng)變速率下的力學(xué)性能,用霍普金森壓桿裝置測(cè)試合金在高應(yīng)變速率下的力學(xué)性能。研究結(jié)果表明:1、五元高熵合金GdHoLaTbY為單相密排六方結(jié)構(gòu),其晶格常數(shù)滿(mǎn)足混合原理,合金為近似理想的固溶體。力學(xué)性能測(cè)試結(jié)果表明合金的強(qiáng)度和硬度都遵循混合原理,合金沒(méi)有表現(xiàn)出固溶強(qiáng)化效應(yīng),熵對(duì)合金的力學(xué)性能幾乎無(wú)影響。2、與鑄態(tài)GdHoLaTb Y合金相比,變形量為10%時(shí)合金的拉伸屈服強(qiáng)度提高了74.6%,極限強(qiáng)度提高了34.6%,軋制能明顯提高合金的力學(xué)性能。但變形量過(guò)大時(shí),合金邊緣出現(xiàn)開(kāi)裂現(xiàn)象。3、在GdHoLaTbY合金中加入鋁元素后,在枝晶間處有金屬間化合物生成。隨著鋁含量的提高,第二相的體積分?jǐn)?shù)逐漸增大,合金的屈服強(qiáng)度提高,但脆性?xún)A向增加,合金的塑性逐漸降低。4、六元高熵合金GdHoLaTbYEr和GdHoLaTbYDy均為單相密排六方結(jié)構(gòu),合金的晶格常數(shù)也都符合混合原理,合金具有微弱的固溶強(qiáng)化作用。5、應(yīng)變速率對(duì)六元高熵合金GdHo LaTbYDy的力學(xué)性能有明顯影響,低應(yīng)變速率下的力學(xué)性能比高應(yīng)變速率下的性能優(yōu)異。利用Johnson-Cook(J-C)模型建立了合金在不同應(yīng)變速率下的本構(gòu)方程,實(shí)驗(yàn)結(jié)果與擬合結(jié)果相吻合,利用J-C模型能合理描述合金的塑性變形過(guò)程。
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TG139

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1312798