谐波异质结构AlCoCrFeNi高熵合金的制备、组织演化与力学性能

结合机械球磨与放电等离子烧结工艺制备了一种由外层细小晶粒与内层粗大晶粒构成的谐波异质结构AlCoCrFeNi高熵合金(High-entropy alloys,HEAs),测试了其准静态压缩力学性能,并对该合金的相结构与微观组织进行了表征。结果表明,球磨后烧结的AlCoCrFeNi高熵合金的屈服强度为1686 MPa,压缩应变率为16.5%;未球磨直接进行烧结的AlCoCrFeNi高熵合金的屈服强度仅为1371 MPa,压缩应变率为16.2%;铸态AlCoCrFeNi高熵合金的屈服强度为1363 MPa,压缩应变率为18.7%。与其他两种制备方法相比,球磨和烧结工艺制备的AlCoCrFeNi高熵合金的综合力学性能最佳。烧结制备的AlCoCrFeNi高熵合金在相组成上与原始粉末一致,未发生变化,均由BCC+B2+FCC相构成;机械球磨细化了AlCoCrFeNi高熵合金粉末外层的晶粒,外层小晶粒与内层大晶粒形成谐波异质结构,这种特殊的结构在变形时起到背应力强化作用,显著提高了AlCoCrFeNi高熵合金的屈服强度。