论文部分内容阅读
本论文通过XRD、SEM并结合EDS分析,对两组多主元高熵合金AlFeCuCoNiCrTix(x:摩尔比;x=0、0.5、1、1.5)和AlxFeCoNiCrTi(x:摩尔比;x=0.5、1、1.5、2)在铸态下的微观组织结构进行了分析。结果表明:AlFeCuCoNiCrTix系合金的组织结构会随着Ti元素添加量的不同而变化,Ti0合金由bcc1+fcc两相组成,而Ti0.5合金与Ti1合金由bcc1+bcc2+fcc三相组成,Ti1.5合金由bcc1+bcc2+少量Ni3Ti型的密排六方相组成。其中bcc1相与fcc相会随Ti元素的增多而逐渐变弱,而bcc2相变化正好相反,在Ti1.5合金中bcc2相已变成合金的主要相。AlxFeCoNiCrTi系合金的相组织结构会随Al元素的添加逐渐趋于单一化,Al0.5合金及Al1合金由fcc+bcc1+bcc2三相组成,而Al1.5合金由bcc1+bcc2两相组成,Al2合金仅有单一的bcc1相组成,三种相的晶格参数都会因为晶格畸变的缘故有略微的变化。 接下来分别对两组合金进行了DSC分析,得到了每种合金的相变温度,然后根据每种合金的相变温度选择了不同的退火温度对其进行退火处理。对退火后的合金分别进行了XRD、SEM以及EDS分析,从而得到了每种合金随退火温度的变化而发生的微观组织变化。同时,我们应用洛氏硬度仪分别对每种合金的硬度随退火温度的变化进行了测量。结果表明:随着退火温度的逐渐升高,Ti0合金的相组成大约在636℃以后会逐渐由原来的fcc+bcc结构变为fcc1+fcc2+bcc结构,其硬度在636℃会略微增加,636℃-1112℃之间下降明显,1112℃以后基本维持不变;对于Ti0.5合金,退火对其相组成基本没有影响,一直保持fcc+bcc1+bcc2的结构,其硬度在607℃会略微增加,607℃-1092℃之间下降明显,1092℃以后基本维持不变;而对于Ti1合金,当退火温度达到800℃时,会有Fe2Ti型的Laves相析出,这有助于材料的硬度提高,当退火温度达到1200℃时,其硬度可以提高到51.3HRC;Ti1.5合金中的相除了长大其组织结构保持不变,但是其硬度值会越来越高,到了1000℃甚至达到了61.5HRC。对于AlxFeCoNiCrTi系合金,随着退火温度的逐渐升高,Al0.5合金和Al1合金大约会在785℃退火温度下析出Fe2 Ti型的Laves相,而其它相除了长大,组织形态基本没有变化。再加上高熵合金在铸态以及高温下都具有非常强的固溶强化效应,因而它们在1000℃退火温度下也不至于软化,硬度都保持在60HRC左右,具有一定的高温应用价值。 另外,极化结果表明在铸态下两组合金在0.5MH2SO4溶液和1MNaCl溶液中都具有比304不锈钢更加优越的耐腐蚀性能。但是相对来说,AlxFeCoNiCrTi系合金的耐腐蚀性能要比AlFeCuCoNiCrTix系合金更加优越,而其中AlFeCoNiCrTi合金具有最优越的综合耐腐蚀性能。TG结果显示两组合金都具有非常好的抗高温氧化性能,而Al0.5合金的抗氧化性是其中最优越的。