论文部分内容阅读
本文研究了 Al含量对Cu0.5FeNiVAlx CoCrFeNiVAlx高熵合金的微观组织结构、显微硬度以及压缩性能的影响。并对两种合金系中抗压强度较高的 Cu0.5FeNiVAl0.5 与 CoCrFeNiVAl1.5 高熵合金分别在 500℃、750 ℃ 和1000 ℃下退火10 h,研究热处理对高熵合金微观组织及力学性能的影响。本文主要研究内容如下:(1)采用XRD和SEM实验手段,研究Al对Cu0.5FeNiVAlx与CoCrFeNiVAlx高熵合金相结构及微观组织的影响。Al在高熵合金中具有促进合金相结构从FCC转化为BCC的能力。Cu0.5FeNiVAlx高熵合金随Al的添加,合金相结构从FCC + σ相结构逐渐转变为FCC + BCC相结构;CoCrFeNiVAlx高熵合金随Al的添加,合金相结构由FCC + BCC + σ相结构逐渐转变为BCC + Laves相结构。(2)采用维氏硬度计和万能压缩试验机实验手段,研究Al的添加对Cu0.5FeNiVAlx与CoCrFeNiVAlx高熵合金铸态下显微硬度及抗压强度的影响。Cu0.5FeNiVAlx高熵合金随着Al的添加,显微硬度逐渐增大,而抗压强度先增加后减小。Cu0.5FeNiVAl1.2高熵合金在该合金体系中硬度最高为693.98 HV;Cu0.5FeNiVAl0.5高熵合金在该合金体系中抗压强度最高为1800.87 MPa。CoCrFeNiVAlx高熵合金随Al的添加维氏硬度和抗压强度先增大后减小,CoCrFeNiVAll.s高熵合金显微硬度和抗压强度在该合金体系中最高,平均维氏硬度为684.9HV,最高抗压强度为2140MPa。Al元素的添加增大了 Cu0.5FeNiVAlx CoCrFeNiVAlx高熵合金中的原子半径差,使合金中的晶格畸变程度增大,Al的加入使合金固溶强化作用增强,同时Al促进合金的晶体结构转变,这些综合因素影响着合金的整体力学性能。(3)热处理温度对Cu0.5FeNiVAl0.5和CoCrFeNiVAl1.5高熵合金的微观组织及力学性能影响显著。Cu0.5FeNiVAl0.5高熵合金在750 ℃及以上温度退火后,合金发生明显相变,析出金属间化合物σ相。合金的抗压强度和显微硬度相比于铸态和其他温度退火态最高,其抗压强度为2153.61 MPa,相比于铸态提升了 19.59%;显微硬度为670.24 HV,相比于铸态提升了29.94%。对于CoCrFeNiVAl1.5高熵合金,在1000℃下退火10小时后,合金相结构从BCC转变为BCC +σ。合金的抗压强度、延展性和显微硬度值相比于铸态和其他温度退火态最高,其抗压强度为2426 MPa,相比于铸态提升了 13.36%;延展性为10.01%,相比于铸态提升了 5.37%;显微硬度为809.44 HV,相比于铸态提升了 18.18%。