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具有独特组织结构的高熵合金在高硬度、高加工硬化、高热稳定性、良好的抗腐蚀性和耐磨性等特性中有着优异的表现,可替代在特殊条件下使用的现有合金材料。因此,作为一个全新的合金领域,高熵合金研究具有深层次的学术意义和重要的工程应用价值。本课题拟选择具有优异软磁特性的Fe-Si-B金属玻璃成分为原型,设计FeSiBAlNi五元高熵合金。系统研究添加第六主元Nb、Cu、Co和Ag的本征属性和尺寸效应与FeSiBAlNi高熵合金微观结构之间的相关性,优化成分设计,以期获得非晶高熵合金。本课题采用机械合金化法制备高熵合金体系,通过X射线衍射分析、差示扫描量热分析、扫描电镜、透射电镜、能谱色散仪、振动样品磁强计和电化学工作站等测试手段,系统地研究球磨时间和主元效应对机械合金化高熵合金微观结构和热学性能及磁学性能的影响,探讨具有相似原子尺寸,不同结构的元素添加对非晶高熵合金形成的影响机制。选择一定的退火温度对非晶高熵合金粉末进行热处理,研究退火温度与晶化产物的结构及磁学性能的相关性。另外,对五元FeSiBAlNi高熵合金粉末进行放电等离子体烧结制备块体样品进行了初步探索,对烧结后的样品测试其微观结构和各项性能。主要研究内容和结论如下:通过机械合金化法成功制得的FeSiBAlNi(Nb/Cu/Co)完全的非晶高熵合金,而FeSiBAlNiAg得到的最终机械合金化产物为部分非晶相与固溶体的混合组织。第六主元的添加明显缩短了非晶相的形成时间。利用DSC测试得到初始晶化温度Tx,分析得知不同球磨时间的非晶高熵合金的热稳定性总体规律为:FeSiBAlNiNb> FeSiBAlNiCo> FeSiBAlNi> FeSiBAlNiCu≈FeSiBAlNiAg,可知高熔点主元Nb、Co的添加不仅能够显著提高高熵合金的熔点,而且有助于改善非晶高熵合金的热稳定性;而相对较低熔点元素Cu、Ag的加入则削弱了高熵合金的耐热性,并降低了其非晶高熵合金的热稳定性。通过交变梯度磁强计测试各合金的磁滞回线获知,其矫顽力的数值均高于10Oe,表明制备的五种高熵合金均为半硬磁材料,需要说明的是高熵合金的最大饱和磁化强度均高于非晶高熵合金。此外,高熵合金的半硬磁性能的大小顺序为:FeSiBAlNi>FeSiBAlNiCo> FeSiBAlNiCu> FeSiBAlNiANb> FeSiBAlNiAg,说明第六主元的添加并没有改善高熵合金的磁学性能。非晶高熵合金退火处理后,研究发现FeSiBAlNi(Nb/Cu/Co/Ag)非晶高熵合金具有不同的晶化产物,但基体仍以固溶体相为主,同时析出一些金属化合物。具体结果如下:五元FeSiBAlNi高熵合金的熔化行为得到简化,随着退火温度的提高,半硬磁性能先降低后升高。高温退火处理使FeSiBAlNiNb高熵合金相的结构复杂化,但是熔化模式仍为一步熔化。FeSiBAlNiCu非晶高熵合金晶化产物的熔点升高,半硬磁性能随着退火温度的提高先升高后降低。高温退火后,FeSiBAlNiCo非晶高熵合金生成了单一固溶体,其半硬磁性能增强。而FeSiBAlNiAg非晶高熵合金的晶化产物具有优异的耐热性。利用放电等离子烧结制备了块体FeSiBAlNi高熵合金,对其结构和耐蚀性研究获知,烧结后的样品没有形成复杂的中间相以及化合物,而是生成了简单的FCC+BCC相,高温烧结样品的耐蚀性优于低温样品。