粉末冶金制备AINiCrFeCuMox和AINiCrxFeCuMo0.1高熵合金的组织与性能研究

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本文选用Al、Ni、Cr、Fe、Cu及Mo六种元素,并按照等摩尔比原则,利用粉末冶金方法制备出AlNiCrFeCuMox(x=0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5)和AlNiCrxFeCuMo0.1(x=0.5,1.0,1.5,2。0)高熵合金,并研究合金的显微组织和力学性能。   通过测试分析发现,AlNiCrFeCuMox和AlNiCrxFeCuMo0.1高熵合金都形成了简单体心立方+面心立方结构,并且当Mo含量x≥0.3时,合金中开始析出σ相,但其相数还是远远少于Gibbs相率所计算的。经分析σ相为固溶了FeCr、FeMo以及少量NiMo化合物的固溶相,并随着Mo元素增加而变粗大。添加的Mo元素主要进入瓣状组织内的Fe-Cr固溶体中,且Mo元素的增加抑制了Cu在瓣状组织边界的偏聚,使得Cu在基体上分散比较均匀。AlNiCr0.5FeCuMo0.1合金在基体上出现了由AlNi化合物和(α-Fe,Cr)固溶体组成的调幅组织,随着Cr含量的增加,合金未出现新的晶体结构。   合金的力学性能可以从晶体结构和合金元素角度分析。AlNiCrFeCuMox合金的硬度随Mo含量的增加先升后降而后有小幅上升,六种合金中Mo0.1合金的硬度最高,为567HV;压缩性能则随Mo含量的增加呈锯齿状趋势变化,Mo0.3合金的压缩强度最高,为1277MPa,最大变形量为13.2%。AlNiCrxFeCuMo0.1合金的硬度则在x=1.0时达到最高,为567HV,在x=0.5时有最好的压缩强度,为1194MPa,最大变形量为22.5%。
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