TiZrHfNbMo系高熵合金顯微組織和性能的研究.pdf

1、高熵合金自1995年提出以來(lái)，一直受到國(guó)內(nèi)外的廣泛關(guān)注，現(xiàn)已在全世界金屬領(lǐng)域中形成了一種全新的合金。這種合金的成分設(shè)計(jì)理念突破了以一種合金元素為主的傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)模式，而且可以通過(guò)合金成分的優(yōu)化設(shè)計(jì)，使高熵合金具有高硬度、高強(qiáng)度、耐高溫氧化、耐高溫蠕變和耐腐蝕等優(yōu)異性能，具有很大的應(yīng)用潛力。
　　本文以鑄態(tài)TiZrHfNbMo高熵合金為研究對(duì)象，通過(guò)加入C、B元素得到新的合金，即(TiZrHfNbMo)100-xCx和(TiZrH

2、fNbMo)100-xBx合金（x為1.96、3.85、7.41、10.41和16.67），來(lái)提高TiZrHfNbMo高熵合金的性能，同時(shí)也對(duì)鑄態(tài)TiZrHfNbMo高熵合金進(jìn)行了熱處理和高溫鍛造，通過(guò)OM、SEM、EDS、XRD等方法對(duì)該合金系進(jìn)行組織結(jié)構(gòu)分析，并對(duì)該合金系的硬度、壓縮性能進(jìn)行了測(cè)試。
　　研究表明：各合金均以枝晶方式生長(zhǎng)，鑄態(tài)TiZrHfNbMo高熵合金只形成了簡(jiǎn)單的BCC固溶體。加入了C、B元素后，各合金除了

3、形成簡(jiǎn)單的BCC固溶體外，(TiZrHfNbMo)100-xCx合金析出了金屬間化合物HfC等，(TiZrHfNbMo)100-xBx合金有復(fù)雜化合物析出。在固溶強(qiáng)化和析出強(qiáng)化共同作用下，隨著C、B含量的增加，合金的硬度隨之增加，(TiZrHfNbMo)83.33C16.67合金和(TiZrHfNbMo)83.33B16.67合金的硬度最高，分別為739HV和645HV。加入C、B元素后，合金的抗壓強(qiáng)度、屈服強(qiáng)度、塑性變形量都有了不同程

4、度的提高，(TiZrHfNbMo)92.59C7.41合金的壓縮性能最好，抗壓強(qiáng)度達(dá)2061MPa，屈服強(qiáng)度為1421MPa，塑性變形量達(dá)19.34％，(TiZrHfNbMo)83.33B16.67合金的抗壓強(qiáng)度最高達(dá)2310MPa，但該合金幾乎沒(méi)有塑性變形能力。壓縮過(guò)程中，各合金都發(fā)生了解理斷裂。
　　TiZrHfNbMo高熵合金經(jīng)1500℃熱處理后，仍由體心立方結(jié)構(gòu)的固溶體相組成，組織形態(tài)發(fā)生改變并且細(xì)化，各元素分布較均勻。該