CoCrFeNiTiAlx高熵合金的组织演变及其力学性能研究

采用真空电弧炉熔炼法制备了CoCrFeNiTiAl_x高熵合金(x=0、0.25、0.5、0.75、1、1.5、2,x为摩尔比)。研究了Al含量对于CoCrFeNiTiAl_x高熵合金相结构和力学性能的影响。结果表明:CoCrFeNiTi合金为FCC晶体结构。随着Al含量的增加,晶体结构开始向BCC晶体结构转变。CoCrFeNiTiAl_x合金的显微组织为树枝晶组织,枝晶区富含Co、Ni、Ti和Al元素,枝晶间富含Cr和Fe元素。CoCrFeNiTiAl_x展现出优异的室温力学性能,当x=0.5时性能最佳,枝晶区显微硬度为829HV、枝晶间显微硬度为952HV、抗压强度为2.023GPa、弹性模量为21.29GPa。

定向凝固CoCrCuFeNiTi_(0.8)高熵合金的组织与力学性能

采用定向凝固技术制备CoCrCuFeNiTi_(0.8)高熵合金,研究不同抽拉速率(5μm/s、10μm/s、25μm/s)对合金微观组织及力学性能的影响。使用光学显微镜(OM)对其微观组织进行分析,并用X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)确定合金的相组成。结果表明:在所有的抽拉速率下,合金的微观组织均为树枝状,随着凝固过程的进行,枝晶取向趋于一致。当抽拉速率从5μm/s增加到25μm/s时,枝晶直径从469.70μm减小到355.48μm,枝晶组织明显细化,分形维数从1.5981增加到1.6158,枝晶生长更加规律,说明抽拉速率的增加使合金获得了细密的枝晶阵列。此外,在抽拉速率为25μm/s时,定向凝固CoCrCuFeNiTi_(0.8)高熵合金达到了最大压缩应变11.98%和最大抗压强度1440.19MPa,证明定向凝固技术能有效地改善CoCrCuFeNiTi_(0.8)高熵合金的力学性能。