高熵合金增強Cu基復合材料的研究.pdf

1、銅基復合材料廣泛應(yīng)用于航空、航天、軍事及火箭發(fā)動機等領(lǐng)域，而高熵合金是最近發(fā)展起來的具有高強度、高硬度及耐高溫穩(wěn)定性能的一種新型合金。為了了解高熵合金/Cu復合材料的性能，本文采用電弧熔煉法和機械合金化法制備AlFeCrCoNi高熵合金強化相，采用粉末冶金法制備高熵合金/Cu復合材料。借助金相顯微鏡、掃描電鏡、硬度測試以及壓縮試驗等，研究了高熵合金制粉工藝及燒結(jié)工藝對高熵合金/Cu復合材料組織與性能的影響，得出主要結(jié)論如下:
　　

2、球料比為10∶1，轉(zhuǎn)速為300r/min，真空氬氣氛保護不銹鋼球磨罐內(nèi)，正庚烷作為過程控制劑，球磨18h后，形成BCC體系的AlFeCrCoNi高熵合金，其晶粒尺寸為58(A)。對其800℃退火1h、1.5h和2h后隨爐冷卻發(fā)現(xiàn)，退火保溫時間對合金的晶體結(jié)構(gòu)和物相沒有影響。
　　通過電弧熔煉法制備的AlFeCrCoNi高熵合金，晶格常數(shù)為a=b=c=2.877，熔點為1384.3℃，壓縮屈服強度為1290MPa，壓縮斷裂強度為23

3、10MPa，斷口形貌為解理臺階和河流花樣，斷裂機理為解理斷裂。800℃退火后形成了BCC1相、BCC2相和HCP相。
　　隨著AlFeCrCoNi高熵合金強化相含量的增加，Cu基復合材料的致密度降低，電導率降低，硬度增大，抗壓強度先增大后減小。隨著燒結(jié)溫度、燒結(jié)壓強的增加，Cu基復合材料的致密度、硬度、抗壓強度均增加，但電導率卻有所下降。用350r/min的速度球磨74h（轉(zhuǎn)12min停6min）所制備的高熵合金通過細小粒度選擇后

4、作為強化相，強化相20％的復合材料冷壓150KN保壓6min，熱壓燒結(jié)在973K、100MPa時保溫保壓2h后，其綜合性能最優(yōu)。
　　電弧熔煉法制備的AlFeCrCoNi高熵合金，線切割成薄片之后，球料比為40∶1，轉(zhuǎn)速為400 r/min，球磨20h時制備成1-5μm的細小顆粒。以其為強化相，制備Cu-20wt.％AlFeCrCoNi復合材料，在973K，100MPa燒結(jié)1h后水冷，其壓縮屈服強度為310 MPa，與純銅相比增加