Alx(Co)CrFeNi多主元合金組織結(jié)構(gòu)及高溫變形行為研究.pdf

1、自從高熵合金的思想提出以后，高熵合金的設(shè)計理念就引起了學(xué)界的廣泛關(guān)注。高熵合金是以多種元素為基體元素，且通過成分優(yōu)化可以使高熵合金具有較高的硬度，強(qiáng)度和簡單的組織結(jié)構(gòu)，高的抗蠕變性等優(yōu)異性能，進(jìn)而使其在理論研究和工程應(yīng)用方面都具有很大的潛力。由于之前的研究結(jié)果都以小尺寸的紐扣錠，而對于大尺寸該合金的組織結(jié)構(gòu)缺乏認(rèn)識，而且高溫變形行為也鮮有研究，所以本文就選取了較為成熟的組織結(jié)構(gòu)簡單的Alx(Co)CrFeNi多主元合金，研究了大尺寸該新

2、型合金的組織結(jié)構(gòu)及組織穩(wěn)定性，并初步探索了其高溫變形行為。
　　結(jié)果表明:大尺寸的該合金依然為簡單固溶體結(jié)構(gòu):鑄態(tài)Alx(Co)CrFeNi系多主元合金的組織結(jié)構(gòu)由FCC結(jié)構(gòu)的胞狀晶隨著鋁含量的增加逐步轉(zhuǎn)變?yōu)镕CC+BCC樹枝晶及BCC+FCC結(jié)構(gòu)的等軸晶，及x=1去除Co元素時為BCC結(jié)構(gòu)。隨著鋁含量的增加合金的硬度值逐漸增加。
　　Al0.15CoCrFeNi和AlCrFeNi多主元合金在高溫退火和長時間及不同溫度時效處

3、理后都具有較高的組織穩(wěn)定性和抗軟化能力。而隨著鋁含量的增加，x=0.4合金在高溫退火，900℃和700℃長時間時效后有針狀的第二相析出。而Al0.6CoCrFeNi和Al0.8CoCrFeNi合金在高溫和700℃長時間時效處理后的合金的組織結(jié)構(gòu)由鑄態(tài)的FCC+BCC轉(zhuǎn)變?yōu)镕CC+BCC+σ相，但是其在1100℃高溫退火后σ相消失。合金在不同溫度時效后合金的硬度值都有所升高，且在700℃時時效硬化達(dá)到最大;當(dāng)在700℃不同時效時間處理時合

4、金的硬度在72h時達(dá)到最大。
　　本文借助應(yīng)力松弛試驗(yàn)研究AlxCoCrFeNi合金的高溫變形行為。結(jié)果表明:該多主元合金在在580-700℃溫度范圍內(nèi)應(yīng)力和蠕變速率遵循諾頓關(guān)系。Al0.4CoCrFeNi多主元合金具有相對較高的抗蠕變性，盡管其硬度較高但其抗蠕變性卻Al0.6CoCrFeNi最差。x=0.4時合金具有較大應(yīng)力指數(shù)（大于10）;而當(dāng)x=0.15，0.4，0.6時其激活能分別在365-376kJmol-1，421-3