论文部分内容阅读
多主元合金由多种元素共同担任主元,多主元合金创新的合金设计理念,打破了传统合金的分类界限,使得合金种类与数量得到了迅速的扩展。多主元合金与传统合金相比,具有诸多的优异特性,多主元合金虽然只经历了短短十几年的发展,但已在诸多领域展现出了令人注目的研究成果。多主元合金相比于传统合金具有更加优异的强塑性,不仅在室温环境,而且在低温环境中依然具有非常优异的强塑性。本文采用真空感应熔炼技术制备了重量为16 kg的CoCrNiAlTi合金锭,并采用热锻和冷锻的工艺对合金做了进一步的加工。文中对于该合金铸态、热锻态、冷锻态在室温和低温的相关变形及强韧化机制进行了初步探索,得到了以下结果:（1）铸态CoCrNiAlTi合金为FCC单相,合金的室温屈服强度为470 MPa,延伸率为72%。经过热处理后,合金的室温屈服强度达到了570 MPa。在室温变形时,变形初期,以位错运动为主;变形后期,以层错运动为主。合金在77 K环境中展现出了更高的强度。在77 K拉伸时,合金的屈服强度达到了720 MPa。在77 K变形时,合金中层错出现的时间更早,而且密度更高,并有HCP相生成。（2）热锻态CoCrNiAlTi合金由FCC相、L12相、HCP相三相组成。热锻后合金的晶粒组织得到了明显细化,热锻态合金的室温屈服强度为930 MPa,延伸率为52%。合金在时效过程中,组织中能够快速析出L12相,产生明显的沉淀强化作用。时效处理后,合金的室温屈服强度达到了1100 MPa。室温变形时,合金以层错运动为主,变形过程中会有新的HCP相生成。合金在77 K拉伸时强度更高,屈服强度达到了1210 MPa,并且还具有与室温环境相同的塑性。在77 K变形时,合金中的层错密度更高,而且HCP相的生成量更多,展现出了比室温环境更高的应变硬化率。（3）冷锻态CoCrNiAlTi合金的晶粒组织更加细化,经过冷锻处理后,合金的平均晶粒度达到了5μm。冷锻态合金的室温屈服强度达到了1330 MPa,延伸率为24%。经过热处理后,合金的屈服强度达到了1500 MPa,同时具备17%的延伸率。合金在77 K环境中,强度迅速上升,当拉伸强度达到1900 MPa时,合金依然没有表现出明显的屈服现象,说明冷锻态合金在低温环境中具有更高的强度,但是合金低温塑性并不好,还需进行深入的研究。