AlFeCrCoNi-Zrx系高熵合金的顯微組織和性能研究.pdf

1、高熵合金通常是指由五個以上的元素組元按照等原子比或接近于等原子比合金化，其混合熵高于合金的熔化熵，一般形成高熵固溶體相的一類合金。高熵合金是材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理領(lǐng)域中一個新的研究熱點。根據(jù)不同元素在高熵合金中的影響作用，通過合金成分優(yōu)化設(shè)計和制備找到高性能的高熵合金，具有重要的理論和實際意義。
　　本文在通過合金的成分設(shè)計和真空電弧自耗熔煉技術(shù)制備AlFeCrCoNi-Zrx系高熵合金的基礎(chǔ)上，首先，采用XRD、OM、SEM-BS

2、E和EDS分析了其相結(jié)構(gòu)、微觀組織。其次，利用顯微硬度儀和萬能試驗機等設(shè)備測試了合金的顯微硬度、壓縮性能，同時研究了退火處理對AlFeCrCoNi-Zr0.003和AlFeCrCoNi-Zr0.008兩種高熵合金壓縮性能的影響。最后，采用全浸腐蝕試驗和PARSTAT2273型電化學(xué)工作站分別研究了AlFeCrCoNi-Zrx系高熵合金在0.5M H2SO4溶液中的化學(xué)腐蝕性和在0.5M H2SO4溶液和3.5wt.％NaCl溶液兩種介質(zhì)

3、中的電化學(xué)腐蝕性，并與相同條件下304不銹鋼的耐蝕性進行了比較。得出了如下主要結(jié)論:
　　隨著Zr含量逐漸增加，AlFeCrCoNi-Zrx系高熵合金的相結(jié)構(gòu)由有序BCC+BCC固溶相轉(zhuǎn)變?yōu)橛行騆eave+BCC相;當(dāng)x＜0.2時，BCC相為主相，Zr的摻雜導(dǎo)致組織形成調(diào)幅分解;當(dāng)Zr所占原子比超過0.2并不斷增加至1時，有序Leave相百分比不斷增加，最終BCC固溶相和有序Leave相同時形核、生長形成共晶組織。
　　Al

4、FeCrCoNi中添加少量Zr時，有利于提高合金的力學(xué)性能，即AlFeCrCoNi-Zr0.008高熵合金的壓縮屈服強度達到1560MPa，斷裂強度高達3513MPa，最大壓縮應(yīng)變?yōu)?6.0％，顯示出優(yōu)異的力學(xué)性能;但是，當(dāng)Zr原子比為0.1～1時，隨著Zr元素含量增加，壓縮屈服強度不斷提高，斷裂強度和最大壓縮應(yīng)變則迅速下降。
　　Zr元素的添加有利于提高AlFeCrCoNi高熵合金的耐蝕性。AlFeCrCoNi-Zrx系高熵合金