热轧温度对Ti-Zr-V-Nb-Si合金微观组织和力学性能的影响

采用真空电弧熔炼制备了密度仅为6.1 g/cm^(3)的(TiZrV_(0.5)Nb_(0.5))_(99.4)Si_(0.6)轻质高熵合金,并分别选取900℃、1000℃和1100℃的热轧温度对合金进行轧制改性处理,探究了不同热轧温度对微观组织与力学性能的影响。结果表明:真空电弧熔炼制备的合金经轧制后强度和延伸率均得到提高,在900℃下热轧的合金具有的1164.5 MPa的拉伸断裂强度以及14.7%的延伸率,性能提升最佳,较铸态合金分别提高了13.9%和950%。随着热轧温度的进一步升高,合金平均晶粒尺寸变大、力学性能不断下降。900℃下热轧后合金优异的综合力学性能是位错增殖、固溶强化、第二相强化和晶粒细化四种强化机制共同作用的结果。

变形诱导析出相实现Ti_(45)Zr_(40)A_(l5)Nb_(5)V_(5)轻质高熵合金强塑性协同提升

钛基高熵合金具有比强度高,低密度等优越性能,被军工业和科研界广泛关注。然而,如何寻找并通过改进加工手段获取兼顾强度和塑性的钛基高熵合金材料,建立起加工方式、材料微观组织和力学性能之间的联系仍需深入研究。文章通过真空悬浮熔炼制备了一种密度为5.6 g/cm3的新型高熵合金Ti45Zr40Al5Nb5V5,进一步采用多级轧制法强化并增韧合金。研究发现多级轧制诱导了Ti45Zr40Al5Nb5V5合金中B2和HCP析出相的形成。同时将晶粒尺寸由387μm减小到89.5μm。析出相和细晶强化相结合的方式协同提高了Ti45Zr40Al5Nb5V5材料的强度和塑性,材料的拉伸屈服强度提升了35.2%至1149 MPa,延展性提升到10%,相较于铸态合金提升了34.0%。

热轧加工协同提升Ti_(45)Zr_(40)Al_(5)Nb_(5)V_(5)轻质高熵合金强韧性能

文章制备了一种密度为5.6 g/cm^(3)的新型轻质Ti_(45)Zr_(40)Al_(5)Nb_(5)V_(5)高熵合金,并研究了热轧温度对该合金的微观结构和力学性能的影响。从提升合金强韧性出发,采用不同的热轧温度对Ti_(45)Zr_(40)Al_(5)Nb_(5)V_(5)合金进行了轧制处理。并测定了同等40%变形量下(厚度从22 mm变为13.2 mm),700℃~1000℃的热轧温度时该合金的相结构、微观组织和拉伸力学性能。结果表明,热轧后Ti_(45)Zr_(40)Al_(5)Nb_(5)V_(5)合金始终保持单相BCC结构,晶粒尺寸下降了25.6%~53.7%,而且拉伸强度随热轧温度先升高后下降,延伸率不断升高。最佳的热轧温度为800℃,此时合金具有202μm的平均晶粒尺寸、917 MPa的拉伸屈服强度和11.3%的延展性,晶粒细化和位错强化是其性能提升的根本原因,该研究有望为高强韧化轻质金属结构材料的研发提供理论依据。