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多主元高熵合金的探索性研究

作　者: 朱海云
导　师: 孙宏飞
学　校: 山东科技大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 多主元高熵合金微观结构性能
分类号: TG131
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

多主元高熵合金是一种新型的合金材料,是多种元素处于领导地位的合金。在近几年的研究中,高熵的简单结构（fcc或者bcc结构）以及各个方面表现出的良好性能,引起科学界普遍关注和积极探索。本论文分别应用真空电弧炉和亚音速火焰喷涂工艺成功制备出AlFeCuNiCrTi、AlFeCu_0.5NiCrTi、AlFeCuCoNiCrTi、AlFeCuCrCo、CuFeCoCrNi、AlFeCoNiVTi高熵合金。对于熔炼试样,通过SEM、EDS、XRD、TEM等对其显微组织及形成机理进行初步探讨,并对其硬度以及抗腐蚀性能进行分析后得出结论如下:（1）熔炼制备合金生成的大部分相是固溶体相,只有极少的金属间化合物生成。AlFeCuNiCrTi由bcc和fcc相两种结构组成,其中bcc相为主相;AlFeCu_0.5NiCrTi合金主要由bcc相组成;AlFeCuCoNiCrTi合金主要由bcc相组成,还生成了极少数的金属间化合物;AlFeCuCrCo合金中只存在一种fcc相;CuFeCoCrNi合金中由bcc和fcc相组成,其中bcc相为主相;AlFeCoNiVTi合金中只存在一种bcc相。（2）高熵合金元素的固溶强化、纳米析出强化以及TEM微区试验中,合金中存在少量的金属间化合物,这些都使合金具有较高的硬度和强度。合金中Al元素促进bcc结构形成,提高合金硬度和抗腐蚀性能;Cu促进fcc结构形成,降低合金硬度及抗腐蚀性能。（3）采用亚音速火焰喷涂制备高熵合金在再结晶温度以上加热过程中仍保持其层状结构,组织并没有太大变化。在加热过程,元素会继续相互作用或者溶合,涂层组织由于元素较多出现晶粒细化的现象,使层状组织更加致密。（4）亚音速火焰制备高熵合金涂层硬度明显低于电弧炉制备高熵合金的硬度。涂层硬度呈区域状不均匀分布。随着加热温度的增加,涂层硬度随着温度的增加而减小。

多主元高熵合金的探索性研究

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