Hf含量对NbMo_(0.5)Hf_(x)TiZrCrAl难熔高熵合金组织及力学性能的影响

采用真空非自耗电弧熔炼的方法制备了5种名义成分为NbMo_(0.5)Hf_(x)TiZrCrAl(x=0,0.25,0.5,0.75,1,摩尔比)的难熔高熵合金。研究了Hf对合金组织及力学性能的影响规律。结果表明:添加Hf与不添加Hf的合金的微观组织均由2种bcc相(bcc1和bcc2)和Laves相构成。在未添加Hf的合金中,bcc1相中主要富含Zr、Cr和Al元素,bcc2相中主要富含Nb、Ti和Mo元素。而在添加Hf的合金中,bcc1相中主要富含Hf、Zr、Cr、Mo和Al元素,bcc2相中主要富含Nb和Ti元素。随着Hf含量的增加,bcc1相的含量逐渐增加,且bcc1和bcc2相的晶格常数均有所增大。此外,bcc1相比bcc2相拥有更高的硬度,且随着Hf含量的增加,两相的硬度与合金的硬度均呈现出轻微增加的趋势。然而,合金在1200℃下的抗压缩强度逐渐降低。

Sn元素对Mn-44Cu-1.5Al阻尼合金相变机制的影响

Mn-Cu合金是一种特殊的金属功能材料,能够依靠相界及孪晶界的相对运动耗散振动能量,实现结构的减振降噪。合金元素是影响Mn-Cu合金相变的主要因素之一,但合金元素Sn对合金相变机制的报道却很少。本文以Mn-44Cu-1.5Al以及Mn-43Cu-1.5Al-1Sn阻尼合金为研究对象,通过扫描电镜(SEM)分析了两种合金的成分分布特征;利用电子背散射衍射(EBSD)分析了合金内相的分布情况;利用X射线衍射(XRD)分析了合金的相结构差异;通过多功能内耗仪测试了两种合金的相变点,阻尼性能及其不同激振频率下合金的动态力学谱。结果表明,由于Sn的添加,合金的阻尼性能从0.0142提高至0.055(扭转振幅为2×10^(-4))。其根本原因是Sn元素一方面将合金的马氏体(fct)相变点提高了60.3℃,使合金中的fct相转变量显著增加,从而有效提高了合金组织的相界面积;另一方面,固溶的Sn元素降低了孪晶激活能,增强了合金的孪晶弛豫行为,且相比于0Sn合金,在5~10 Hz范围内1Sn合金的激活能降低了42.71%。此外,由于Sn的原子半径较大,Sn元素进入基体时会提高晶格畸变度从而更有利于马氏体的生成,这使得马氏体相主要分布在晶界附近的富Sn区。研究将有助于理解合金化在Mn-Cu合金阻尼机制中的重要作用。