Al-Cr-Fe-Mn-Ni高熵合金中的L2_(1)相的相稳定性及其性能研究

为开发兼具良好强度与塑性的BCC基高熵合金,可引入与基体共格的B2或L2_(1)相。L2_(1)相具有更好的抗蠕变性能,有望在高温环境中得到应用。但是,目前对BCC型高熵合金中L2_(1)相的存在规律、相稳定性及其对合金性能的影响还缺乏深入的研究。为此,本工作研究了电弧熔炼制备的铸态Al_(0.5)Cr_(2.5-x)FeMn_(x)Ni(x=0.5~1.75)、Al_(0.75)Cr_(2.25-y)FeMn_(y)Ni(y=0.25~1.5)、AlCr_(2-z)FeMn_(z)Ni(z=0.5~1.5)高熵合金的相组成,及800℃或1000℃真空退火120 h对合金组织和相组成的影响。研究表明,这些合金中L2_(1)相的成分特征由40%~50%(原子分数)Ni和15%~20%(原子分数)Al、Mn组成。L2_(1)相只存在于Al含量为10%~15%(原子分数)的合金中,且多以BCC+L2_(1)两相共存,获得的组织为编织网状的调幅分解组织。当Al含量达到20%(原子分数)后,合金则由BCC+B2两相构成。L2_(1)相的存在会使BCC型XRD特征峰出现明显的峰分裂。经过800℃或1000℃退火后,合金中L2_(1)相仍能稳定存在,合金显微组织发生粗化并会形成σ或FCC相。铸态合金的硬度随Mn含量的增加而降低,含L2_(1)相的合金的硬度在463HV~558HV范围内。800℃退火会使含5%~15%(原子分数)Mn的合金硬度降低70HV~100HV,但由于硬质σ相的析出,含20%~30%(原子分数)Mn的合金硬度提高200HV以上;1000℃退火后,由于软质FCC相的形成,合金的硬度略有降低,这些结果将为BCC型高熵合金的设计奠定基础。

添加Y_(2)O_(3)对激光熔覆制备FeCoNiCuAl高熵合金涂层组织性能的影响

目的研究不同质量分数Y_(2)O_(3)对激光熔覆制备FeCoNiCuAl高熵合金涂层的影响。方法利用IPG-4000W激光器和KUKA机器人组成的激光熔覆设备在45钢基材表面制备FeCoNiCuAl-xY_(2)O_(3)(x=0%、5%、10%、15%、20%)高熵合金复合涂层,分别使用金相显微镜、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、摩擦磨损试验机、扫描电镜(SEM)以及电化学工作站,分析涂层的显微组织及物相构成,测量涂层的显微硬度,分析涂层的摩擦磨损行为和腐蚀行为。结果Y_(2)O_(3)的加入并未明显改变涂层物相构成,添加Y_(2)O_(3)与FeCoNiCuAl高熵合金复合涂层物相主要由γ-Fe固溶体、Cu_(2)O、AlNi、Al_(5)CO_(2)、Fe2O_(3)组成。FeCoNiCuAl高熵合金复合涂层的显微组织由等轴晶与枝状晶构成,Y_(2)O_(3)的加入促进了熔池流动,使孔隙逐渐消失,因此在加入Y_(2)O_(3)后,晶粒细化变得更加致密,明显改善了组织的内部缺陷,从而有效提升了涂层的性能。结论当x=5时涂层显微组织为致密的枝状晶,对应的平均显微硬度为675.1HV0.2,涂层磨损率为1.12×10^(-7)g/(N·m),表现出最优的耐磨损性能,腐蚀电位为-0.628 V,同时表现出最优的耐腐蚀性能;相较于未添加Y_(2)O_(3)的涂层以及基材本身,力学性能与耐腐蚀性能得到了明显提升。

激光加工参数对Al_2CoCrCuFeNiTi高熵合金涂层质量的影响

利用激光熔覆法制备Al2CoCrCuFeNiTi高熵合金涂层,研究激光加工参数对高熵合金涂层质量的影响。结果表明:当激光功率过小时,激光注入能量较少,涂层和基体不能形成良好的结合;当激光功率过大时,基体材料表面熔化过多,所得稀释率过大,造成涂层的性能下降。在保证涂层与基体结合良好的前提下,随扫描速度增大,显微组织变得细小均匀,耐蚀性变好。激光熔覆法制备Al2CoCrCuFeNiTi高熵合金涂层的最佳工艺参数为:激光功率P=2500W,扫描速度V=3mm/s,熔覆粉末厚度d=1.0mm,光斑直径D=4.0mm。

FeCoNiCrCu高熵合金涂层对复合铸造Al/Mg双金属组织和性能的影响

目的研究不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层对Al/Mg双金属组织和力学性能的影响。方法通过超音速火焰喷涂工艺在A356嵌体表面喷涂不同厚度的FeCoNiCrCu高熵合金涂层,采用消失模复合铸造工艺制备Al/Mg双金属,利用扫描电镜、EDS能谱及XRD衍射仪、维氏硬度测试仪和万能试验机对Al/Mg双金属界面微观组织和力学性能进行测试和分析。结果未喷涂高熵合金涂层的Al/Mg双金属界面由共晶层和金属间化合物层组成,断裂位置主要位于金属间化合物层,裂纹从Al_(3)Mg_(2)扩展至共晶层结束,具有典型的脆性断裂特征,剪切强度仅为30.37MPa。当高熵合金涂层厚度为5μm时,Al/Mg双金属形成了Al_(3)Mg_(2)+Mg_(2)Si/AlxFeCoNiCrCu+FeCoNiCrCu+Al-Mg-Co-Ni混合相/δ-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶组织的复杂界面,断裂发生在高熵合金层与δ-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶组织的交界处,断裂面产生了一定程度的塑性变形,剪切强度为48.46MPa,相对于无涂层的Al/Mg双金属提高了59.56%。当高熵合金涂层厚度为20μm时,铝侧生成了AlxFeCoNiCrCu高熵合金,镁侧则只生成了少量Mg-Ni-Cu混合相,断裂发生在高熵合金涂层与镁基体交界处,剪切强度为39.69 MPa。结论高熵合金涂层可以有效阻碍Al、Mg元素之间的扩散,从而显著抑制或完全阻止Al-Mg脆性金属间化合物的产生,大幅度降低界面层厚度。金属间化合物的减少和混合相对裂纹扩展的阻碍作用显著提高了Al/Mg双金属界面的剪切强度。

Al含量对FeNiCoCrVAl高熵合金组织和力学性能的影响

通过XRD、SEM、EBSD和单轴拉伸测试,对不同Al含量(原子分数,%)Fe_(46-x)Ni_(20)Co_(20)Cr_(10)V_(4)Al_(x)(x=5,8,12,15)高熵合金的相结构、显微组织和力学性能进行了系统研究。结果表明,随着Al含量增加,Fe_(46-x)Ni_(20)Co_(20)Cr_(10)V_(4)Al_(x)高熵合金相结构由FCC单相转变为FCC+BCC双相结构,且强度随之增加,而塑性降低。其中,Fe_(34)Ni_(20)Co_(20)Cr_(10)V_(4)Al_(12)高熵合金在900℃退火处理后,具有极好的强塑性匹配,其屈服强度、抗拉强度和断裂延伸率分别为593 MPa、1009 MPa和32.13%。Al含量5%时,铸态和退火态高熵合金均为单一FCC相;Al含量8%,12%和15%时,高熵合金为FCC+BCC双相结构,退火处理促进了BCC相的析出,随着退火温度升高,BCC相占比增加。

Al含量和加载速度对Al_(x)CoCrFeNi高熵合金的影响及分子动力学仿真

通过分子动力学(MD)仿真从硬度、Von Mises应力、剪切应变、位错和相变方面研究了纳米压痕过程中Al含量和加载速度对Al_(x)CoCrFeNi高熵合金(HEA)力学性能的影响。研究结果表明Al含量较少时,HEA内部形成原子剪切带较多,总位错长度和位错密度较大。加载速度较大时大量位错缠结产生高密度的位错胞,阻碍位错滑移,带来显著的强化效应。Al含量与硬度成反比,而加载速度与材料的硬度成正比。此外,在纳米压痕初期,所有HEA发生可恢复的弹性变形。压痕深度增加,材料开始发生塑性变形,位错形核生长。由于压头力的作用,材料内部原子重新排列,FCC结构逐渐转变为BCC结构,HCP结构和无序结构。与压头相接触的区域原子应变较高并且率先转变为无序结构。经过多次加载-卸载循环,弹性变形逐渐转变为塑性变形,合金中残留的应力变多,Al_(x)CoCrFeNi HEA表现出明显的循环劣化现象。

Mn13钢基材表面真空钎焊Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金的微观组织与性能

针对传统钢材Mn13钢等在大规模应用中暴露出的低应力耐磨性差、低温脆性和易生锈等问题,采用在Mn13钢表面焊接具有高强度、良好的延展性和耐蚀性的Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)近共晶高熵合金来改善其表面性能。采用BNi2钎料通过真空钎焊的方式在Mn13钢表面钎焊Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金,并对高熵合金母材和钎焊接头的微观组织与力学性能进行了探究,同时研究了真空钎焊温度对钎焊层微观组织和力学性能的影响。实验结果表明:母材Al_(1.2)CoCrFeNi_(2.1)高熵合金的显微组织由FCC相和有序B2相组成,钎焊后合金组织中B2相体积分数增加,显微维氏硬度从(436±15.7)HV升至(472±7.1)HV;钎焊接头的微观组织主要为Ni基的固溶体相和硼化物相,焊缝中心主要以CrB为主,扩散区则以B元素与母材元素形成的硼化物为主;钎焊温度过低或者过高会在焊缝形成气孔及硼化物,从而降低钎焊接头的剪切强度,当钎焊温度为1 050℃时,焊接接头的剪切强度达到最大值684.6 MPa。

La_(2)O_(3)掺杂对微波烧结WC-10AlCoCrFeNi硬质合金微观结构及性能的影响

采用机械合金化和微波烧结制备了La_(2)O_(3)掺杂的WC-10AlCoCrFeNi硬质合金,研究了La_(2)O_(3)含量对WC-10AlCoCrFeNi硬质合金相结构、微观组织和力学性能影响。结果表明:机械合金化制备的高熵合金粉末化学成分均匀,无明显富集现象;La_(2)O_(3)可以降低Al元素氧化程度,细化晶粒,促进裂纹的偏转和桥接;随着La_(2)O_(3)含量的增加,硬质合金的晶粒尺寸先增大后减小,力学性能先升高后降低。当La_(2)O_(3)含量为0.075 mass%时,硬质合金的组织均匀,性能最好,晶粒尺寸达0.44μm,相对密度为95.81%、硬度为1616.57 HV30、断裂韧性为13.64 MPa·m^(1/2)、弯曲强度为1404.05 MPa。

单道激光熔覆高熵合金工艺优化及复合涂层耐冲蚀性能研究

采用激光熔覆技术在0Cr13Ni5Mo水电用不锈钢表面制备了陶瓷增强高熵合金涂层。以显微硬度和稀释率作为指标,设计了三因素三水平正交实验,确定了单道最佳熔覆工艺为激光功率2500 W、扫描速度200 mm/min、送粉速度9.5 g/min。采用上述最佳工艺参数,并选择50%搭接率,制备了AlCoCrFeNi-1%Ni(质量分数,下同)包Al_(2)O_(3)复合涂层,采用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度仪等分析表征复合涂层的微观组织、物相和显微硬度。通过射流式冲蚀试验装置研究850℃、保温2 h热处理对复合涂层耐冲蚀性能的影响。结果表明,热处理后复合涂层微观组织未发生相变,复合涂层依然由体心立方结构(BCC)的单相固溶体相所组成,但晶粒尺寸显著细化。高熵合金-1%Ni包Al_(2)O_(3)复合涂层的显微硬度从热处理前的504HV 0.3提高到545HV 0.3。当冲蚀时间为30 min时,热处理前后涂层的质量损失分别为63.5 mg和50.5 mg,当冲蚀时间为120 min时,热处理前后涂层的质量损失分别为178.5 mg和146.9 mg,热处理后的复合涂层表现出更好的耐冲蚀性。热处理后,涂层在低冲蚀角度下由液、固双相流微切削作用的“犁沟”形貌为主,随着冲蚀角度的提高,涂层表面从单一“犁沟”形貌渐变为微切削和冲击破碎协同作用的“犁沟”“唇片”“凹坑”的复合形貌。

激光沉积CoCrFeNiSi-(Al,Ti)非等原子比高熵合金涂层腐蚀行为研究

目的研究Al、Ti元素对激光沉积CoCrFeNi系高熵合金涂层耐蚀性能影响,并对影响程度进行比较。方法采用激光沉积技术在316L不锈钢表面制备CoCrFeNiSi_(0.5)、CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)、CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)、CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)Ti_(0.5)等4种成分的高熵合金涂层,并通过X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜(OM)、场发射扫描电镜(FESEM)以及电化学工作站等设备对高熵合金涂层凝固组织形貌、微观组织形貌、微区成分分布、耐腐蚀性能等方面进行分析研究。结果激光沉积CoCrFeNiSi_(0.5)高熵合金涂层物相由单一面心立方(FCC)相构成;CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)高熵合金涂层的主要物相变成体心立方(BCC)相,并形成沿晶界网状分布的Cr3Si相;CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)高熵合金涂层的主要物相仍为FCC相,但枝晶间区域内形成G相(Ni16Ti6Si7),枝晶内区域形成长条状Cr_(15)Co_(9)Si_(6)相;CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)Ti_(0.5)高熵合金涂层的主要物相为BCC相,枝晶间区域G相含量较CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)合金涂层有所降低,枝晶内区域形成弥散分布的方形纳米Fe3Al相。激光沉积CoCrFeNiSi-(Al,Ti)非等原子比高熵合金涂层在0.5 mol/L H2SO4溶液中的耐蚀性大小依次为CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)>CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)Ti_(0.5)>CoCrFeNiSi_(0.5)>CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)。浸蚀后,CoCrFeNiSi_(0.5)高熵合金涂层以均匀腐蚀为主,CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)涂层产生严重的晶间腐蚀,CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)涂层主要为枝晶间区域的点蚀,CoCrFeNiSi_(0.5)Al_(0.5)Ti_(0.5)涂层枝晶间区域的点蚀程度明显高于CoCrFeNiSi_(0.5)Ti_(0.5)涂层,且枝晶内区域的纳米第二相颗粒发生脱落。结论在酸性溶液环境中,相较于Al元素,Ti元素可更有效地提升激光沉积CoCrFeNi系高熵合金涂层的耐蚀性能。

激光熔覆Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层的组织及耐蚀性能（英文）

采用激光熔覆工艺在Q235钢表面制备了Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层,分析了Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层的组织结构,测试了Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层在0.5 mol/LHNO_3溶液及0.5 mol/L HCl溶液中的耐蚀性能。结果表明:Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层主要分为熔覆区、结合区、热影响区,熔覆区组织主要由等轴晶组成,等轴晶上分布有微米尺度的粒子;合金相结构简单,由体心立方(BCC)及面心立方(FCC)结构组成;Cr元素和Ni元素的钝化作用及由Al元素形成Al_2O_3或Al_2O_3·H_2O膜使得Al_2CrFeCoCuNi_xTi高熵合金涂层在0.5 mol/L HNO_3溶液及0.5 mol/L HCl溶液中具有较好的耐蚀性能,自腐蚀电流密度与基体Q235钢相比降低一两个数量级;0.5 mol/L HCl溶液中的Cl-会穿透Ni_(0.5)高熵合金涂层表面形成的钝化膜,出现轻微小孔腐蚀。

CeO2掺杂对AlCoCrCuFe高熵合金的组织结构与摩擦磨损性能的影响

采用熔铸法制备等摩尔比的AlCoCrCuFe高熵合金。利用X射线衍射仪、扫描电镜、能谱分析仪、显微硬度计和摩擦磨损试验机分别测试CeO2掺杂前后对其物相结构、显微组织和摩擦磨损性能的影响。结果表明:AlCoCrCuFe由BCC和FCC双相组成,合金中掺杂1%(质量分数)CeO2后引起衍射峰强度的显著提高。两种合金显微组织均为典型树枝晶,Cu与Ce元素在晶间富集,枝晶内为调幅分解组织。CeO2的加入使合金显微硬度从441.5HV增加到475.3HV,摩擦因数与质量损失率分别从0.55,1.44%降低到0.4,1.28%。

激光熔覆法制备Al_2CrFeCo_xCuNiTi高熵合金涂层的组织与性能

利用激光熔覆法制备Al2CrFeCox CuNiTi高熵合金涂层,利用带有能谱的扫描电镜(SEM/EDS)、X射线衍射仪、显微/维氏硬度计、磨料磨损试验机、电化学工作站等对Al2CrFeCox CuNiTi高熵合金组织结构进行分析并测试其硬度、耐磨性、耐蚀性。结果表明:Al2CrFeCox CuNiTi高熵合金涂层组织主要由等轴晶组成,等轴晶上分布有纳米尺度的球状粒子;高熵合金涂层主要由FCC+BCC1+BCC2+Laves相组成;随Co含量增多,FCC结构增多,BCC结构减少,Al2CrFeCox CuNiTi高熵合金涂层表面显微硬度及耐磨性降低,硬度最高值为1 013 HV,约为基体的5倍;相对耐磨性最高值为3.77。Al2CrFeCox CuNiTi高熵合金涂层的耐蚀性能优异,Co2.0合金与Q235不锈钢相比,自腐蚀电位正移0.15 V,自腐蚀电流密度降低2个数量级。

Al_2CrFeNiCo_xCuTi高熵合金的组织结构及腐蚀性能研究

采用激光熔覆方法制备了不同Co含量的Al2CrFeNiCoxCuTi(x=0.5、1.0、1.5、2.0)多主元高熵合金,测试了其在1mol/L的NaCl溶液和0.5mol/L的H2SO4溶液中的电化学性能,绘制了相应的极化曲线。结果表明,多主元高熵合金Al2CrFeNiCoxCuTi(x=0.5、1.0、1.5、2.0)的晶体组织为柱状晶和等轴晶,相结构是面心立方(fcc)和体心立方(bcc);随着Co含量的增加,合金中的面心立方结构相逐渐增多,进而增加了合金的晶间腐蚀作用,降低了合金的耐腐蚀性能。

稀土CeO_2对AlCoCuFeMnNi高熵合金组织与性能的影响

采用等离子熔覆技术,在45钢基体上制备添加稀土CeO_2的AlCoCuFeMnNi高熵合金涂层。利用XRD,SEM和EDS研究涂层的显微组织和相组成,并测试其显微硬度和磨损性能。结果表明:合金涂层主要由BCC枝晶和FCC枝晶间组织构成。热力学计算表明,未添加稀土CeO_2的涂层中有少量AlCoNi相,而且其枝晶内析出了大量富Fe颗粒,涂层硬度值在260~420HV0.2间呈梯度变化,摩擦因数在0.16~0.57之间。添加1%(质量分数)的稀土CeO_2后,基体中Fe元素向涂层内部的扩散程度降低,涂层底部形成一条宽约32μm的富Fe胞晶过渡层,涂层硬度在400HV0.2左右,摩擦因数稳定在0.28~0.31之间,磨损量为添加前的74.4%,细晶强化是涂层磨损性能提高的主要原因。

CeO2对AlCoCrFeMn高熵合金组织与性能的影响

通过熔铸法制备了不同CeO2掺杂含量的系列AlCoCrFeMn高熵合金。采用XRD、SEM、显微硬度计和摩擦磨损实验机分别研究了CeO2掺杂对AlCoCrFeMn高熵合金物相结构、显微组织、硬度和耐磨性能的影响。结果表明:AlCoCrFeMn合金由单一的BCC相构成,CeO2含量的添加引起了衍射峰强度的提高,但并未使物相结构发生改变。随着CeO2含量的增加,合金晶粒尺寸减小,晶界更加清晰;同时在枝晶区域发现少量白色颗粒,这是由于稀土元素与其它合金元素间的性质差异较大引起的相分离现象。当CeO2含量为5%时,合金的硬度达674.2 HV、摩擦系数约为0.5,此时,硬度最大和耐磨性最好。

Zr_(2)TiCuNiBe高熵非晶合金的电化学腐蚀行为

目的设计一种具有高玻璃形成能力的高熵非晶合金,并探讨其电化学腐蚀行为。方法通过合金的原子尺寸差、混合熵、混合焓等经验参数规律,设计ZrxTiNiCuBe(x=1.5、2、2.5、3、3.5)合金,并采用铜模吸铸法制备直径为6 mm的样品。利用X射线衍射技术表征材料的结构,通过电化学工作站分析Zr_(2)TiNiCuBe高熵非晶合金在1 mol/L H_(2)SO_(4)、1 mol/L NaOH和3.5%(质量分数)NaCl这3种溶液中的电化学腐蚀行为,并研究溶液温度、晶化处理对合金在NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。结果设计的Zr–Ti–Ni–Cu–Be合金均为单一的非晶结构,具有较强的玻璃形成能力。Zr_(2)TiNiCuBe高熵非晶合金在H_(2)SO_(4)、NaOH溶液中具有钝化行为,主要发生均匀腐蚀,在H_(2)SO_(4)溶液中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为6.42×10^(-8)、3.49×10^(-6)A/cm^(2),在NaOH溶液中的自腐蚀电流密度和维钝电流密度分别为1.59×10^(-7)、5.66×10^(-6)A/cm^(2)。在NaCl溶液中主要发生点蚀现象,自腐蚀电流密度和点蚀电位分别为7.26×10^(-8)A/cm^(2)和−0.103 V,具有较强的点蚀钝化能力。结论Zr_(2)TiCuNiBe高熵非晶合金在H_(2)SO_(4)、NaOH和NaCl溶液中均呈现出比304L不锈钢更优异的电化学腐蚀性能。

Al_xCoCrFeNi_2Ti_y高熵合金高温氧化行为的研究

利用非自耗真空电弧熔炼技术制备AlxCoCrFeNi2Tiy(x=0、0.2,y=0、0.5、1)多主元高熵合金,研究了不同含量Al和Ti元素对合金在800、900℃空气中氧化行为的影响。结果表明,所制备合金均有较好的高温抗氧化性能,在800、900℃空气中的氧化动力学曲线均基本符合抛物线规律。随着Al含量的增加,合金的高温抗氧化性能增强;当合金中有Al存在时,其高温抗氧化性能随着Ti含量的增加而减弱,但当合金中无Al存在时,合金的高温抗氧化性能随着Ti含量的增加先增强后减弱。Al0.2CoCrFeNi2合金的高温抗氧化性能最佳,Al0.2CoCrFeNi2Ti0.5次之。

CoCrFeNiAl_x(x=1,1.5,2)高熵合金的高温氧化行为

通过非自耗真空电弧熔炼制备CoCrFeNiAlx(x=1,1.5,2)高熵合金,并结合扫描电子显微镜、X射线衍射仪和电子探针研究了900℃下Al含量对CoCrFeNiAlx合金氧化行为的影响。结果表明,不同Al含量的三种合金均属于抗氧化级,且其氧化动力学曲线均基本符合抛物线规律。随着Al含量的增加,合金的氧化增重逐渐降低。当Al含量x=1时,合金的氧化膜主要由Cr2O3为主的尖晶石相外层和Al2O3内层组成;当Al含量x=1.5和x=2时,合金氧化膜主要由Al2O3外层以及尖晶石相中间层和Al2O3内层组成。

Al含量对CoFeNi_(2)V_(0.5)高熵合金微观组织和力学性能的影响

采用真空电弧熔炼炉制备了不同Al含量的Al_(x)CoFeNi_(2)V_(0.5)(x=0~1.0)高熵合金铸锭,并通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、维氏硬度计、电子万能试验机以及振动样品强磁计(VSM)研究了不同Al含量对AlCoFeNi_(2)V_(0.5)合金微观组织、力学性能及磁性能的影响。结果表明,随着Al含量的增加,铸态Al_(x)CoFeNi_(2)V_(0.5)高熵合金晶体结构发生了由FCC相到FCC+BCC双相的转变,同时合金的压缩强度和硬度也出现了不同程度的提高。当x=0.6时,合金的断后伸长率为20.9%,抗拉强度为1072.1 MPa,表现出了优异的强度和塑性相结合。这是由于Al元素的加入使合金产生了严重的晶格畸变,从而起到固溶强化和细晶强化的作用,同时BCC相的析出起到第二相强化的作用。Al_(x)CoFeNi_(2)V_(0.5)高熵合金均表现出了典型的软磁材料的特征,当x从0增加到1,合金的饱和磁化强度逐渐降低,矫顽力升高。