多主元合金的研究进展

从多组元非晶合金被发现到现在发展得如火如荼,花了将近半个世纪的时间。在这其间又有人发现多主元固溶体,被定义为高熵合金,而后几年高熵合金一跃成为材料科学领域研究的一大热点。本文结合国家基金资助情况,概述了多组元非晶态合金到多主元高熵合金的进展之路,对两种材料的定义、结构、性能及潜在应用作了对比研究及总结,并对多主元高熵合金领域的未来发展趋势进行了展望。

Al_(19.3)Co_(15)Cr_(15)Ni_(50.7)高熵合金的热变形行为

为研究铸态Al_(19.3)Co_(15)Cr_(15)Ni_(50.7)高熵合金的热变形行为,利用Gleeble-3500热模拟试验机对试样进行热压缩实验,获得了在应变速率为0.001~0.1 s^(-1)和变形温度为973~1273 K条件下的真应力-真应变曲线。根据Arrhenius模型构建该合金应变为0.1~0.7的流变应力下的本构方程,得出不同应变条件下的变形激活能和材料参数,以应变ε为自变量将材料常数进行6次多项式拟合,并对本构方程进行验证。基于动态材料模型的功率耗散理论和失稳判据构建功率耗散图和失稳图,并将2者叠加,得到应变为0.3~0.7的热加工图。结果表明,1273 K时的流变应力曲线呈现明显的动态回复的特征,其他温度下的流变应力曲线呈现动态再结晶的特征,并且流变应力随变形温度的下降或应变速率的提升而提升。建立本构方程并进行验证,判定系数R^(2)=0.956,较高的判定系数表明建立的流变应力本构模型能够比较精确地预测合金的流变应力。高温压缩后的SEM结果显示:相比于铸态微观组织,合金经历热变形之后,组织中出现一些空隙与局部塑性流动,长条状的B2相发生了弯折、断裂,且断裂处的长条状B2相被撕裂成连续的片层状。最后基于动态材料模型(DMM)理论计算出热加工图,从而得到优异的热加工区间。