鋁元素和鐵鈷元素對(duì)alcocrfeni2.1系高熵合金的組織性能研究

1、專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文鋁元素和鐵( 鈷) 元素對(duì)A I C o C r F e N i 2 ．1 系高熵合金的組織性能研究S t u d y o nt h e m o d i f i c a t i o no f A I C o C r F e N i 2 ．1h i g he n t r o p y a l l o y sb yA Ia n d F e ( C o ) e l e m e n t s學(xué)科、專(zhuān)業(yè)： 撾料工程學(xué) 3 1 4

2、0 5 0 2 4校外指導(dǎo)教師： 醫(yī)壹艷王程垣完成日期： 2 0 1 6 ．5 ．3大連理工大學(xué)D a l i a nU n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y大連理工大學(xué)專(zhuān)業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘 要近年來(lái)，高熵合金發(fā)展迅速，具有優(yōu)異性能的合金體系被開(kāi)發(fā)出來(lái)。在這其中A 1 C o C r F e N i 是被研究最多的高熵合金，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)研發(fā)出的A I C o C r F e N 兇共晶高

3、熵合金，因?yàn)榫哂袃?yōu)異的鑄造流動(dòng)性、高的塑性以及強(qiáng)度引起了人們的廣泛關(guān)注。由于其是完全的共晶合金，從成分上看又屬于高熵合金，因此該類(lèi)合金被命名為共晶高熵合金。本文采用分別改變鋁、鐵( 鈷) 元素的含量的方法，研究鋁、鐵( 鈷) 元素對(duì)A 1 C o C r F e N i 2 ·高熵合金微觀(guān)結(jié)構(gòu)，相的組成和性能的影響，并希望能夠找到具有更好綜合力學(xué)性能的高熵合金。本研究所使用的高熵合金( A I 。C o C r F e N b

4、 、A 1 C o 。C r F e 2 。N i 2 1 ) 試樣，是由氬氣保護(hù)下的真空電弧熔爐熔煉得到的，并對(duì)其微觀(guān)形貌，組織結(jié)構(gòu)，力學(xué)性能，維氏顯微硬度進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，得到以下結(jié)論：( 1 ) A 1 。C o C r F e N i 2 】( x = 0 ，0 ．2 ，0 ．4 ，?1 ．6 ，2 ．o ) 系列高熵合金中，隨著鋁元素的加入B C C 相出現(xiàn)。B C C 相的含量隨著鋁元素的增加而增加，最終其含量多于F C C

5、 相，而合金結(jié)構(gòu)也相應(yīng)的由F C C 結(jié)構(gòu)變?yōu)镕 C C + B C C 混合結(jié)構(gòu)。B C C 相的出現(xiàn)使合金的屈服強(qiáng)度越來(lái)越高，但是同時(shí)合金的塑性會(huì)下降，當(dāng)x = 2 ．0 時(shí)，合金的塑性幾乎喪失。A h 2 C o C r F e N i 2 l 合金有著較高強(qiáng)度( 壓縮斷裂強(qiáng)度1 9 8 3 M P a ，壓縮屈服強(qiáng)度8 5 1 ．0 M P a )的同時(shí)，壓縮延伸率( 3 1 ．2 ％) 并沒(méi)有明顯下降，有著出色的綜合力學(xué)性能。

6、A I 。C o C r F e N i 2 l高熵合金的維氏硬度隨著鋁元素的增加而增加。( 2 ) A 1 C o 。C r F e 2 ．x N 譏( x = 0 ，0 ．2 ，0 ．4 ，0 ．6 ，0 ．8 ，1 ．O ) 系列高熵合金中，隨著鐵元素含量的增加，合金微觀(guān)結(jié)構(gòu)由B 2 + F C C 相構(gòu)成的共晶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)镕 C C + B 2 + B C C 相構(gòu)成的三相混合結(jié)構(gòu)，同時(shí)共晶形貌也隨之消失。B C C 相與B 2