无Co型共晶中熵合金Cr_(2)FeNiNb_(X)和CrFe_(1.5)Ni_(1.5)Nb_(Y)的成分设计及其力学性能

为开发低成本、高性能共晶中熵合金材料,本研究基于元素半径、混合焓及简单共晶混合法,设计出无Co型共晶中熵合金Cr_(2)FeNiNb_(X)(X=0.4、0.59、0.8)和CrFe_(1.5)Ni_(1.5)Nb_(Y)(Y=0.4、0.5、0.61),采用真空非自耗电弧熔炼技术制备合金铸锭,通过XRD、EDS及SEM分析合金的显微组织,借助维氏硬度计、万能电子力学试验机测试合金的力学性能,最终探讨合金的组织转变机制及强韧化机理.研究结果表明,随着Nb含量增多,两个合金体系的显微组织均出现亚共晶→共晶→过共晶转变,其中Cr_(2)FeNiNb_(X)(X=0.4、0.59、0.8)的初生相由BCC固溶体向Laves相转变,而CrFe_(1.5)Ni_(1.5)Nb_(Y)(Y=0.4、0.5、0.61)的初生相由FCC固溶体向Laves相转变.Cr_(2)FeNiNb_(X)(X=0.4、0.59、0.8)的维氏硬度、断裂强度及断裂应变为726~822 HV、2 638~2 835 MPa和7.98%~9.22%,而CrFe_(1.5)Ni_(1.5)Nb_(Y)(Y=0.4、0.5、0.61)的维氏硬度、断裂强度及断裂应变为359~460 HV、1 880~2 115 MPa和20.48%~25.65%.其中,CrFe_(1.5)Ni_(1.5)Nb_(0.4)具有良好的强韧性配合,其断裂强度高达2 110 MPa,同时断裂应变维持在24.25%,合金优异的强韧性源于Laves相强化、界面强化、固溶强化、第二相增韧、合金化增韧等多种强韧化协同机制.

TC4钛合金高温压缩变形行为与组织演变

利用Gleeble-3500热/力模拟试验机进行不同变形参数(变形温度和应变速率)下的高温热模拟单向压缩试验,对得到的真应力-真应变曲线进行分析,研究了不同变形工艺参数对TC4钛合金单向压缩时真流动应力及其压缩组织的影响。通过对变形后试样的金相组织观察,研究了材料在高温变形过程中的动态再结晶和回复过程。结果表明,流变应力随着应变的增加而迅速增大至最大值,随后开始缓慢降低,最后趋于稳定。随着变形温度升高,晶界破碎化程度逐渐增大,条状组织减少,组织中的次生α相含量逐渐增加。