大压下率FCC多元合金薄带的再结晶织构研究

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和纯金属或二元合金相比,多元合金通过适当的配方设计,可获得高硬、高强、耐高温氧化、耐腐蚀、高电阻率等优异性能。多元合金主要沿两方向发展:近些年快速发展的五元及五元以上的高熵合金;在传统的二元合金基础上,添加合金元素发展的三元及三元以上合金。高熵合金和三元合金的再结晶织构研究尚不完善,其原因是再结晶退火容易形成高熵相和金属间化合物的复杂相结构,阻碍了再结晶形核和织构演变规律的研究。此外,大压下率FCC金属薄带易于获得更锋锐的形变和再结晶织构,因此对大压下率简单FCC结构高熵合金和三元合金退火薄带的组织和织构进行研究,有助于更准确分析多元合金的再结晶织构演变规律。本文采用热轧、大压下率冷轧和退火的方法制备了厚度为0.12-0.26 mm的FCC结构Ni2CrFeMn2Cu和NiCrFeMnCo五元高熵合金薄带以及0.10~0.30 mm的NiCrCu三元合金薄带,使用EBSD、XRD等分析手段,对其再结晶组织和织构的演变规律展开研究,得到以下结果:(1)冷轧压下率在94-96%的FCC单相Ni2CrFeMn2Cu薄带在再结晶退火过程中,晶粒生长缓慢,在900℃退火后可获得晶粒尺寸约为1 μm的细晶组织,其原因是高熵合金均匀基体的扩散缓慢,晶界迁移缓慢,经1100℃高温退火后其仍为单相的FCC结构,且在该压下率范围内均形成强Goss和S再结晶织构,压下率对再结晶织构影响小,再结晶织构的形成机制为优先形核和选择性长大。冷轧压下率在94%的FCC单相NiCrFeMnCo薄带经900℃退火时再结晶速度快于Ni2CrFeMn2Cu,可获得晶粒尺寸约为3 μm的细晶组织,1100℃高温退火后除FCC相,还出现了少量的β(Mn)相,再结晶织构较为散乱,包括了 Goss、Copper和偏离的{111}<112>等织构组分。(2)大压下率FCC结构Ni2CrFeMn2Cu和NiCrFeMnCo五元高熵合金薄带以及NiCrCu系三元合金薄带的再结晶织构形成机制均为优先形核和选择性长大。(3)采用98%的大压下率和1100℃的高温退火,成功获得近单一立方取向的0.10 mm厚NiCr9Cu11薄带,其立方织构体积分数达到96%。冷轧压下率和退火温度对三元NiCrCu系合金薄带再结晶织构影响明显,压下率从93%提高到98%,退火温度从800℃提高到1000℃以上,NiCrCu系合金薄带的立方再结晶织构可显著增强。
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