高温热处理对AlZrNbMo核用高熵合金微观组织及力学性能的影响

目前,核用低中子截面型高熵合金还存在绝对强度不足的瓶颈难题。为实现核用低中子截面型高熵合金力学性能的大幅提升,本研究通过电弧熔炼制备了AlZrNbMo系BCC结构高熵合金,压缩力学性能测试发现高温固溶处理后AlZrNbMo高熵合金的强度同铸态相比提升了31%,达到了约2210 MPa。通过对比分析铸态及1200℃高温固溶后AlZrNbMo高熵合金的相组成、元素分布等微观组织,发现1200℃高温热处理后,AlZrNbMo高熵合金的晶内相区域Nb、Mo含量大幅度提升,导致基体相的晶格畸变增大,利于强度的显著升高;同时,原始铸态组织中的晶间黑色区域为富Zr单质颗粒,强度相对较低;随着高温热处理后的迅速淬火,由于元素的迁移扩散导致高硬度AlZr金属间化合物相的生成,同样利于合金强度的大幅度提升。相关结果将为新型超高强度核用高熵合金的设计提供理论参考和设计依据。