Al系高熵合金高温氧化性能研究进展

与传统合金相比,由多个主元素构成的高熵合金在物理、化学性能方面有着明显的差异,其比强度、抗氧化能力等重要性能都要优于传统合金。高熵合金可在组成元素上具有多种多样的选择方式,这也为研究者留下了广阔的研究空间。本文归纳了高熵合金高温氧化性能的研究进展,总结了前人的研究成果,分析比较了高熵合金成分中各元素氧化后的氧化物性质及其对高熵合金高温氧化性能的影响,总结现有的研究成果,并对Al系高熵合金的发展进行了展望。

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。