【摘要】：本文以三種典型的高熵合金,FeCoNiCrAl0.1、NbHfZrTi和Ta0.5HfZrTi高熵合金作為研究對象,通過原位透射電鏡(TEM)拉伸研究了高熵合金中位錯滑移、孿生、相變這三種典型變形機理,取得如下結(jié)論:一、以FeCoNiCrAl0.1為代表的面心立方(FCC)高熵合金內(nèi)的位錯常以陣列形式存在,滑移時往往集中在同一個滑移面,內(nèi)部裂紋常常沿滑移面擴展;以NbHfZrTi為代表的體心立方(BCC)高熵合金內(nèi)的位錯排列零亂,滑移時往往在同一方向的不同滑移面內(nèi)運動。其他微結(jié)構(gòu)會對位錯滑移產(chǎn)生影響,晶界會阻礙位錯滑移,共軛滑移面既能阻礙位錯滑移又能為位錯提供新的滑移路徑。二、不同變形階段FeCoNiCrAl0.1高熵合金的變形機制不同。變形機制在低變形量時以位錯滑移為主,在中變形量時開始出現(xiàn)層錯,并逐漸占據(jù)主導(dǎo)作用,在高變形量時則伴隨大量孿晶。高熵合金內(nèi)的孿晶常形成于共軛滑移面,且孿晶界上往往有原子臺階。孿生過程為:全位錯在主滑移面上通過交滑移進入共軛滑移面并發(fā)生分解,產(chǎn)生一個弗蘭克不全位錯和一個肖克萊不全位錯。全位錯連續(xù)交滑移使肖克萊不全位錯能夠逐層形成并滑移,從而在共軛面滑移上形成孿晶。三、亞穩(wěn)態(tài)Ta0.5HfZrTi高熵合金在應(yīng)力-應(yīng)變誘導(dǎo)下能夠同時發(fā)生BCC→FCC和BCC→密排六方(HCP)的兩種相變。此外樣品厚度小于臨界值也會誘導(dǎo)該合金發(fā)生BCC→→FCC相變,相變產(chǎn)生的層片狀FCC相貫穿試樣的厚度方向。Ta0.5HfZrTi高熵合金內(nèi)三種相之間存在多種位向關(guān)系,其中BCC相與FCC相之間常見為西山關(guān)系,即(110)BCC//(11(?))FCC,[001]BCC//[011]FCC;BCC 相與 HCP 相之間常見為 Pistch-Schrader 關(guān)系,即(110)BCC//(0002)HCP,[001]BCC//[(?)]HCP。BCC相和HCP相的相界面通常存在5-8原子層厚度的過渡區(qū)。研究高熵合金微觀變形機理有利于深化對高熵合金的理解。本文在新材料、新方法、新技術(shù)層面上得到高熵合金微觀變形機理的新認(rèn)知。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TG139
【圖文】：

圖SVeng血鳥鉀Fat

固時形成的相數(shù)／？＞？＋１。然而令人吃驚的是高熵合金往往會形成固溶體相，而非逡逑金屬間化合物［１２］。Ｙｅｈ等［１（）］認(rèn)為這種特殊的現(xiàn)象在很大程度上應(yīng)歸因于高混合熵逡逑的作用。如圖１．３所示，當(dāng)合金由兩種元素等原子比混合時，其合金熔體的混合逡逑熵為０．６９／？，其中是摩爾氣體常數(shù)。而「】丨五種元素組成的等原ｆ比的合金熔體逡逑的混合熵已經(jīng)可以達(dá)到１．６１７？，而傳統(tǒng)合金的熔化熵為１／？左右［Ｂ｜�？梢钥闯�，逡逑高熵合金的混介熵要明顯高于傳統(tǒng)合金。根據(jù)最大熵俏定律｜Ｍ｜，島混合熵傾向逡逑于穩(wěn)定高熵相，如固溶體相，而金ＭＮ化合物通常是有序相，結(jié)構(gòu)熵低，往往受逡逑到抑制。逡逑３．０逡逑２．５邋－逡逑Ｈｉｇｈ邐＾００ｔ０ｔ００＞＾ｔ０００＾逡逑ｅｎｔｒｏｐｙ逡逑２．０邐－逡逑＾邐１．５－邐Ｍｅｄ，ｕｍ邐，６，Ｒ逡逑＾邐ｅｎｌｒｏｐｖ／＾逡逑＾邐１．０－邐，逡逑７＾－邐邋０６９Ｒ逡逑０５邋ｅｎｔｒｏｐ＼＾逡逑０．０邐？邋Ｔ邋ａ邋１１邋？邋ｉ邋邋ｉ１１１１邋ｔ＂Ｍ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋？邋ｉ邋＊邋ｉ邋？邋ｒＭ

Ｙｅｈ等［１７］用Ｘ射線衍射（ＸＲＤ）研宄多生元ＣｕＮｉＡｌＣｏＣｒＦｅＳｉ高熵合金，發(fā)現(xiàn)逡逑ＸＲＤ峰強度異常偏低。通過分析比較一系列從單元素金屬到七元素合金的ＸＲＤ逡逑峰強度，得出嚴(yán)重的晶格畸變是造成高熵合金ＸＲＤ峰強度降低的原因，如圖１．５逡逑所示。高熵合金中，晶格中原子平面的粗糙度越大，Ｘ射線的漫散射越嚴(yán)重。逡逑４逡逑

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3 ;日本國內(nèi)耐熱耐蝕用鉭的消費量成倍增長[J];稀有金屬與硬質(zhì)合金;1989年04期

4 李瑞青,周國治;Ge-Si二元合金系的熱力學(xué)[J];北京科技大學(xué)學(xué)報;1989年03期

5 P.Furrer,楊小永 ,雷正平;鋁在與其它材料競爭[J];輕合金加工技術(shù);1989年08期

6 許鶴鳴;;鐵磁金屬玻璃的合金化[J];儀表材料;1989年03期

7 張陟;;捔-鋰系合金最近的開發(fā)動向[J];材料導(dǎo)報;1989年02期

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9 彭紅建;武青;李小波;謝佑卿;;BCC結(jié)構(gòu)Nb-Mo合金系的特征原子序列及無序合金的性質(zhì)(英文)[J];Transactions of Nonferrous Metals Society of China;2012年05期

10 王珍玉;楊院生;童文輝;李會強;胡壯麒;;基于成分連續(xù)變化計算黏度的合金系臨界冷速模型[J];物理學(xué)報;2007年03期

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3 張靜;潘復(fù)生;郭正曉;丁培道;汪凌云;;含鋁和含錳鎂合金系中的合金相[A];2002年材料科學(xué)與工程新進展（上）——2002年中國材料研討會論文集[C];2002年

4 張洪;郭可信;;大單胞鋁—過渡族晶體的十次準(zhǔn)晶近似[A];第六次全國電子顯微學(xué)會議論文摘要集[C];1990年

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6 ;Effect of aluminum contents on the microstructural morphologies for AlxCoCrFeNi high entropy alloys by copper mould suction casting[A];2011中國材料研討會論文摘要集[C];2011年

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8 完衛(wèi)國;楊才福;;490MPa級建筑用耐火鋼的成分設(shè)計與篩選試驗[A];中國金屬學(xué)會第一屆青年學(xué)術(shù)年會論文集[C];2002年

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本文編號：2770880