Mo、Nb、Ti元素对FeAlCuCrNi-X系高熵合金组织性能的影响

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:edgecsst
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近年来,金属材料的开发和研究已趋于平缓,但随着科技的不断发展,新型的且具有更加优异性能的合金还在等待着被开发。高熵合金作为一种新型合金,其设计理念打破了之前用一种合金作为主元素的传统合金的设计模式,并且可以通过调节合金的成分来使高熵合金具有高硬度、高强度、耐高温蠕变、耐磨损以及耐腐蚀等优异性能,成为未来最有发展潜力的新型的结构材料之一。但是高熵合金目前还处于实验研究阶段,理论体系尚且不够完善。为拓展多主元合金的研究范围,本课题以Fe、Al、Cu、Cr、Ni为主控元素,以Mo、Nb、Ti为调节元素,通过改变Mo、Nb、Ti的含量,分析Mo、Nb、Ti元素对合金堆焊层组织性能的影响。本实验采用堆焊的方法来制备FeAlCuCrNi-X系高熵合金,研究了不同Mo、Nb、Ti含量下该系高熵堆焊合金的组织结构、力学性能和耐腐蚀性能等。经研究分析得到如下结论:(1)对于FeAlCuCrNiMox而言,x=0.8时,合金堆焊层的力学性能达到最佳匹配,FeAlCuCrNiMo0.4的耐腐蚀性能最佳。对于FeAlCuCrNiNbx而言,x=0.8时,合金堆焊层的力学性能最佳,FeAlCuCrNiNb0.4的耐腐蚀性能最佳。对于FeAlCuCrNiTix而言,x=0.6时,合金堆焊层的力学性能达到最佳匹配,FeAlCuCrNiTi0.4的耐腐蚀性能最佳。(2)对于FeAlCuCrNiMoxNby而言,x=0.4、y=1时,组织晶粒最小,合金堆焊层的力学性能达到最佳匹配,堆焊层硬度最高,硬度值为47.5HRC;耐磨损性能最好,磨损失重为0.25g。通过电化学腐蚀实验分析发现FeAlCuCrNiMo0.2Nb0.8的腐蚀电位最高,腐蚀区间最宽,也就是说FeAlCuCrNiMo0.2Nb0.8的耐腐蚀性能最佳。(3)对于FeAlCuCrNiMoxNby Tiz而言,FeAlCuCrNiMo0.2Nb0.6Ti0.8的堆焊层力学性能达到最佳匹配,硬度值为47.4HRC,磨损失重为0.26g。通过电化学腐蚀实验分析发现FeAlCuCrNiMo0.2Nb0.6Ti的耐腐蚀性能最佳。
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