微波烧结制备FeCoNi1.5CuB0.5Y0.2高熵合金及热处理对微观组织和性能的影响

来源 :江苏大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:starboyak
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高熵合金独特的合金设计和显著的高熵效应,使得其形成的高熵固溶体合金在很多性能方面具有潜在的应用价值。面心立方型高熵合金具有优良的塑性和韧性而备受关注,但强度较低限制了此类高熵合金在高端工程材料领域的应用。因此本文选用B和Y元素作为强化元素的FeCoNi1.5CuB0.5Y0.2高熵合金作为研究对象,采用高能球磨法制备合金粉末,然后利用微波烧结法成型,最后进行热处理,以期通过优化关键制备参数及热处理的方法提高高熵合金的综合机械性能。通过XRD、SEM、EDS、TEM、网络矢量分析仪、显微维氏硬度计、压缩试验机、纳米压痕等测试,取得了以下主要研究结论:(1)研究了高能球磨时间对FeCoNi1.5CuB0.5Y0.2高熵合金的影响,得出:在300r/min的球磨转速下,球磨时间为20h后已经初步合金化,其90%颗粒所达到的粒径Dv(90)为44.70μm。当球磨时间达到40h时,大颗粒明显细化,其DV(90)为28.72μm,并且元素间的固溶效果更好。当球磨时间达到60h时,粉末进一步细化,粒径在1μm以下的占比明显增大,表明经过较长时间球磨后合金粉末已较大程度得到破碎细化。进一步延长到80h后,粉末出现了焊合现象而形成团聚体,并且部分粉末被氧化污染。因此优化得到的最佳高能球磨时间为60h。(2)研究最佳球磨时间下粉末的吸波性能,取高能球磨60h后的粉末在2~18GHz进行测试,表明合金粉末出现多重介电特性和磁共振峰。在匹配厚度为3.0mm,频率8.23GHz的反射损耗为最低值-32.1d B。而在微波烧结频率2.45GHz下,其4.5mm匹配厚度的反射损耗仅为-3.2d B,需要碳化硅加热腔起到辅助加热作用。(3)研究了微波烧结温度对FeCoNi1.5CuB0.5Y0.2高熵合金的影响,得出:当烧结温度为800℃时,物相分析表明已经形成了FCC相和金属间化合物M3B(M=Fe,Co,Ni)。而随着烧结温度的升高,XRD分析表明Cu元素逐渐溶入主峰(111)FCC,并逐渐向小衍射角度偏移。烧结温度达到850℃时,HCP相烧结形成。当烧结温度提高到950℃时,Cu元素完全溶入。当烧结温度达到1000℃时,HCP相还观察到有孪晶颗粒YB6相。从性能来看,微波烧结温度达到950℃时,显微硬度为285HV、压缩强度为1077.25MPa。当温度达到1000℃时,致密度达到最大值为92.33%,但显微硬度和压缩强度均降低,而压缩塑性则提高到最大值20.56%。(4)研究了热处理对微波烧结FeCoNi1.5CuB0.5Y0.2高熵合金的影响,得出:随热处理温度的提高,(111)FCC和(200)FCC向大衍射角方向偏移。当热处理温度为900℃时,FCC相晶粒内析出颗粒相,与XRD分析中的Cu元素析出相一致。当热处理温度为950℃时,组织形貌无明显长大和相变过程。当热处理温度达到1050℃,晶粒明显长大,并且元素Y更加团聚。从性能来看,致密度均随热处理温度的提高而增大,致密度最大值达到97.14%。热处理温度1050℃的试样硬度比温度950℃的试样降低了16HV,但压缩强度和压缩塑性大幅提高到1275.32MPa和29.30%。通过纳米压痕表明,热处理1050℃时HCP相的纳米硬度大幅提高到9.24GPa。
其他文献
化工行业不仅是我国的基础行业,还是重要支柱行业,其涉及的产品种类多、范围广、生产流程长且复杂。在此情形下,众多中小企业必须依靠核心企业的辐射获取生存空间。由于中小企业资金紧缺以及核心企业延时交付款项,导致了众多中小企业急需通过融资来维持运营。而供应链金融就是银行等金融机构以真实贸易为基础,针对供应链上的企业开展融资的一种新模式。银行等金融机构面对化工行业中小企业的融资需求,往往以其信用状况来判断是
增程式燃料电池混合动力汽车(Fuel Cell Range Extended Electric Vehicle,FC-REEV)是目前燃料电池汽车的主流车型。该车型有着系统结构简单、污染物排放少、行驶振动噪声小、运行成本低等优势。但常用于FC-REEV的恒温器控制策略(Thermostat Control Strategy,TCS)在车辆行驶经济性与燃料电池耐久性方面有待提升。因此,本文通过混合动
对地表变化实时准确的监控使人类能够更好地掌控和利用自然资源,探索人与自然之间的相互作用。建筑物是人类生产活动与居住的场所,因此成为变化检测的重要研究对象。遥感影像具有较大的观测范围,周期性使其成为变化检测的良好数据源,近年来影像分辨率的提升为变化检测任务提供了更多的可能性与更高的要求。首先,高分辨率遥感影像需要处理的数据量较大。其次,目前多数基于深度学习的变化检测网络仅使用了双时相影像的高层特征甚
随着锌矿资源的日益枯竭,对二次锌资源的回收利用显得愈发重要。钢厂烟尘含有一定量的铁、锌、铅、铜等金属元素,如何合理、有效地将锌铅等有价金属提取,进行循环利用是一个非常重要的课题。本文以钢厂含锌烟尘为研究对象,提出了碱性氨基乙酸盐体系(Gly--H2O)选择性浸锌新工艺。以ZnO-Gly--H2O体系溶解热力学的研究分析作为理论指导,采用氨基乙酸根离子(Gly-)作为配体,利用配合作用,加压强化选择
近些年来,随着智能机器人技术不断成熟,机器人在各行各业生产活动中的作用愈发突出,能够代替人类完成危险性高或繁重重复的工作。机器人的自主导航定位技术是机器人智能化的关键步骤,其中视觉里程计以其低成本高精度成为重点研究对象,此外,深度学习在三维视觉领域的研究越来越多,如何借助深度学习技术优化传统视觉里程计算法也成为热门研究内容。特征点法是当前主流的视觉里程计方法,场景内的动态物体或者相似特征会造成图像
乙型肝炎是中国最严重、最常见的病毒性肝炎。乙肝病毒不仅对患者的身体产生病痛折磨,还对患者的精神产生影响,也就是歧视。先前有关乙肝歧视的研究主要集中在针对个人层面的各种统计分析上,没有考虑个人所属的更高层级,例如村庄、城市等带来的交互影响,更缺乏对乙肝歧视地域性差异的进一步探讨。鉴于此,本研究基于在我国广大的农村地区展开的问卷调查数据,引入双层线性模型和地理探测器作为具体的分析手段,重点从个人尺度和
线粒体与叶绿体具有自身基因组和遗传系统,参与了众多的生命活动,是真核细胞中非常重要的亚细胞生物能量细胞器。在进化过程中,线粒体与叶绿体和细胞核之间发生了精密的互相调控和协同进化,以维持细胞内的平衡状态。基因组多倍化也称全基因组加倍(Whole Genome Duplication),通过染色体倍数的增加从而产生多拷贝基因组生物。多倍体物种根据其形成机制可以分为异源多倍体(通过不同物种杂交形成的物种
农药残留的精准检测对保证食品安全和保护人体健康具有重大意义。目前,常规的农药残留检测方式主要有色谱检测法、化学计量法和光谱检测法,色谱检测法和化学计量法仪器设备昂贵、数据处理繁琐,并不适用于农业生产生活中。荧光光谱法检测精度高、仪器结构简单、成本低,已经在农药残留检测领域取得相当大的发展。然而利用荧光光谱法直接检测叶片表面农药残留容易受到光源照射角度、叶片表面平滑度、叶片放置位置等内在与外在因素的
高压输电设备主要分布于野外,所处地形复杂,自然环境恶劣,为了保证安全,需要经常进行检查和维护。现有对电力铁塔巡检和维护的方式主要依赖于人工,但这种方法较为危险并且效率低下。因此研发一种可以用于电力铁塔巡检的攀爬机器人不仅能够提高巡检效率,还可以辅助高压线路巡检机器人完成上下线操作,实现高压线路巡检的全面自动化,适应智能化电网建设的需要。为了克服串联、并联机器人的缺点,本论文研究制作了一种由两条并联
为缓解城市水生态问题,促进城市可持续发展,我国许多城市兴起海绵城市建设热潮。虽然海绵城市在应对城市水生态问题上效果明显,但其建设资金需求巨大,资金缺口已成为限制其发展的主要瓶颈。为了有效缓解海绵城市建设的资金压力,国家大力推广应用PPP模式进行项目建设。然而,海绵城市PPP项目复杂程度远超一般基础设施项目,同时,海绵城市和PPP模式应用在我国发展仍不成熟,项目建设存在较多潜在风险。PPP项目成功的