本文關鍵詞：密排六方結構稀土高熵合金及其力學性能　出處：《太原理工大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：高熵合金這一新的合金理念自提出以來就引起了材料界研究學者的廣泛關注,其優(yōu)異的性能主要歸因于合金具有簡單的固溶體結構。目前,對高熵合金的研究主要集中在面心立方結構和體心立方結構上,而關于密排六方結構高熵合金的研究報道卻很少。本文的主要研究內容是制備密排六方結構高熵合金,并測試其在室溫下的力學性能。室溫下,大部分稀土元素具有穩(wěn)定的密排六方結構或雙層密排六方結構,在原子尺寸、電負性、化學性質等方面極其相似,元素之間的固溶度很高,通常會形成同晶型固溶體,因此本研究選用稀土元素為組元制備高熵合金。實驗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射線衍射儀、掃描電子顯微鏡分析合金的組織結構和形貌,用維氏硬度計測試合金的顯微硬度,用力學試驗機測試合金在低應變速率下的力學性能,用霍普金森壓桿裝置測試合金在高應變速率下的力學性能。研究結果表明:1、五元高熵合金GdHoLaTbY為單相密排六方結構,其晶格常數滿足混合原理,合金為近似理想的固溶體。力學性能測試結果表明合金的強度和硬度都遵循混合原理,合金沒有表現(xiàn)出固溶強化效應,熵對合金的力學性能幾乎無影響。2、與鑄態(tài)GdHoLaTb Y合金相比,變形量為10%時合金的拉伸屈服強度提高了74.6%,極限強度提高了34.6%,軋制能明顯提高合金的力學性能。但變形量過大時,合金邊緣出現(xiàn)開裂現(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,第二相的體積分數逐漸增大,合金的屈服強度提高,但脆性傾向增加,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構,合金的晶格常數也都符合混合原理,合金具有微弱的固溶強化作用。5、應變速率對六元高熵合金GdHo LaTbYDy的力學性能有明顯影響,低應變速率下的力學性能比高應變速率下的性能優(yōu)異。利用Johnson-Cook(J-C)模型建立了合金在不同應變速率下的本構方程,實驗結果與擬合結果相吻合,利用J-C模型能合理描述合金的塑性變形過程。
【學位授予單位】：太原理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TG139

【參考文獻】

中國期刊全文數據庫 前5條

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本文編號：1312798