難熔高熵合金組織結(jié)構(gòu)與力學性能的研究
發(fā)布時間:2021-10-21 08:26
在近幾年的研究中,發(fā)現(xiàn)混合的高熵可以穩(wěn)定晶體結(jié)構(gòu)相對簡單的類固溶體相,而不是形成傳統(tǒng)意義上復雜的金屬間相。因此,雖然高熵合金組成復雜,但高熵合金的微觀結(jié)構(gòu)簡單。具有難熔元素的難熔高熵合金主要是bcc晶體結(jié)構(gòu),而bcc結(jié)構(gòu)難熔高熵合金在室溫下表現(xiàn)出脆性,這在一定程度上限制了其進一步應(yīng)用。通過成分設(shè)計、相轉(zhuǎn)變、調(diào)控合金的組織形貌均能提高難熔高熵合金的室溫性能以及高溫強度,從而使難熔高熵合金兼具良好的室溫與高溫性能。采用真空電弧熔煉法制備HfNbTiZr難熔高熵合金,通過冷軋和退火工藝改變合金顯微組織結(jié)構(gòu),研究了析出相對HfNbTiZr難熔高熵合金力學性能的提高。結(jié)果表明,HfNbTiZr難熔高熵合金除了形成體心立方固溶體相外,還形成另外一種富含Hf的納米hcp相。冷軋并在10731273 K退火,促進了bcc相向hcp相轉(zhuǎn)變,且hcp體積分數(shù)隨退火溫度升高而增大。Hcp納米顆粒可以同時提高難熔高熵合金的強度和塑性。對HfNbTiZr難熔高熵合金進行77.8%和95%冷軋,隨后在1073 K和1273 K退火處理1 h,研究不同軋制比對HfNbTiZr高熵合金的影響。結(jié)...
【文章來源】:上海大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
以混和熵劃分合金[32]
高熵合金晶格畸變示意圖
2.2 合金的制備2.2.1 電弧熔煉本課題采用真空電弧熔煉爐制備了HfNbTiZr難熔高熵合金鑄錠。如圖2.1是電弧熔煉爐照片。在制備樣品過程中,除了保持高真空狀態(tài),還要通入高純氬氣來進一步防止熔煉過程中金屬氧化。熔煉合金原料前,先用電弧熔化純Ti來吸收殘余的氧化性氣體,再熔煉合金原料,獲得高熵合金母錠。為了獲得成分均勻的合金,母錠需要反復熔煉至少5次。合金母錠熔煉好后,用100 ×40 ×10 mm3規(guī)格的水冷銅模把HfNbTiZr熔煉成100 ×40 ×9 mm3板狀合金。圖2.1 真空電弧熔煉爐2.2.2 懸浮熔煉在熔煉過程中,為了使合金成分均勻,本課題采用真空懸浮熔煉將HfNbTaTiZr母錠熔煉成直徑45 mm和高45 mm圓柱樣,如圖2.2(a)和(b)是懸浮熔煉實物照片和熔煉試樣圖片。隨后通過鍛造將其制備成直徑55 mm和高15 mm圓餅型試樣。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高溫氧化行為的研究[J]. 毛煒乾,劉貴仲,郭景杰,謝紅波,郝聰敏. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(05)
[2]粉末冶金制備AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的組織與性能[J]. 趙瑞鋒,李紅菊,任波,陳海軍,王新莉,李剛,劉忠俠. 特種鑄造及有色合金. 2013(03)
[3]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂層[J]. 張暉,潘冶,何宜柱. 金屬學報. 2011(08)
[4]Cr對Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金組織與硬度的影響[J]. 李安敏,張喜燕. 有色金屬. 2009(04)
[5]AlZnSnSbPbMnMg高熵合金顯微組織和耐熱性的研究[J]. 高家誠,李銳. 功能材料. 2009(04)
[6]Cr含量對AlTiFeNiCuCrx多主元高熵合金凝固模式和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉源,陳敏,李言祥,陳祥. 特種鑄造及有色合金. 2008(S1)
[7]AlCrCuFeNi高熵合金的組織與硬度研究[J]. 李安敏,張喜燕. 廣西大學學報(自然科學版). 2008(02)
[8]多主元高熵合金AlTiFeNiCuCrx微觀結(jié)構(gòu)和力學性能[J]. 陳敏,劉源,李言祥,陳祥. 金屬學報. 2007(10)
碩士論文
[1]硼元素和鐵元素對AlCoCrFeNi基高熵合金的改性研究[D]. 陳秋實.大連理工大學 2015
[2]高熔化溫度五元高熵合金組織及性能研究[D]. 林麗蓉.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3448612
【文章來源】:上海大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:103 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
以混和熵劃分合金[32]
高熵合金晶格畸變示意圖
2.2 合金的制備2.2.1 電弧熔煉本課題采用真空電弧熔煉爐制備了HfNbTiZr難熔高熵合金鑄錠。如圖2.1是電弧熔煉爐照片。在制備樣品過程中,除了保持高真空狀態(tài),還要通入高純氬氣來進一步防止熔煉過程中金屬氧化。熔煉合金原料前,先用電弧熔化純Ti來吸收殘余的氧化性氣體,再熔煉合金原料,獲得高熵合金母錠。為了獲得成分均勻的合金,母錠需要反復熔煉至少5次。合金母錠熔煉好后,用100 ×40 ×10 mm3規(guī)格的水冷銅模把HfNbTiZr熔煉成100 ×40 ×9 mm3板狀合金。圖2.1 真空電弧熔煉爐2.2.2 懸浮熔煉在熔煉過程中,為了使合金成分均勻,本課題采用真空懸浮熔煉將HfNbTaTiZr母錠熔煉成直徑45 mm和高45 mm圓柱樣,如圖2.2(a)和(b)是懸浮熔煉實物照片和熔煉試樣圖片。隨后通過鍛造將其制備成直徑55 mm和高15 mm圓餅型試樣。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]AlxCoCrFeNi2Tiy高熵合金高溫氧化行為的研究[J]. 毛煒乾,劉貴仲,郭景杰,謝紅波,郝聰敏. 稀有金屬與硬質(zhì)合金. 2015(05)
[2]粉末冶金制備AlCrMnMoNiZr(B0.1)合金的組織與性能[J]. 趙瑞鋒,李紅菊,任波,陳海軍,王新莉,李剛,劉忠俠. 特種鑄造及有色合金. 2013(03)
[3]激光熔覆FeCoNiCrAl2Si高熵合金涂層[J]. 張暉,潘冶,何宜柱. 金屬學報. 2011(08)
[4]Cr對Al-Cr-Cu-Fe-Ni高熵合金組織與硬度的影響[J]. 李安敏,張喜燕. 有色金屬. 2009(04)
[5]AlZnSnSbPbMnMg高熵合金顯微組織和耐熱性的研究[J]. 高家誠,李銳. 功能材料. 2009(04)
[6]Cr含量對AlTiFeNiCuCrx多主元高熵合金凝固模式和微觀結(jié)構(gòu)的影響[J]. 劉源,陳敏,李言祥,陳祥. 特種鑄造及有色合金. 2008(S1)
[7]AlCrCuFeNi高熵合金的組織與硬度研究[J]. 李安敏,張喜燕. 廣西大學學報(自然科學版). 2008(02)
[8]多主元高熵合金AlTiFeNiCuCrx微觀結(jié)構(gòu)和力學性能[J]. 陳敏,劉源,李言祥,陳祥. 金屬學報. 2007(10)
碩士論文
[1]硼元素和鐵元素對AlCoCrFeNi基高熵合金的改性研究[D]. 陳秋實.大連理工大學 2015
[2]高熔化溫度五元高熵合金組織及性能研究[D]. 林麗蓉.哈爾濱工業(yè)大學 2007
本文編號:3448612
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