高熵合金在强磁场中退火过程的研究

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本文主要研究了AlCoNiCrFe和CuCoNiCrFe两种合金,不同凝固速率、淬火和回火、强磁场退火处理对组织结构、相析出规律及性能的影响。具体的研究内容和结果如下:不同凝固速率AlCoNiCrFe和CuCoNiCrFe合金晶体结构分别为BCC和FCC,凝固速能越大AlCoNiCrFe合金晶格常数越大,CuCoNiCrFe合金晶格常数随凝固速率增大而减小;凝固速率越大,合金晶粒越小。AlCoNiCrFe合金的强度、硬度随凝固速率增大而提高,而CuCoNiCrFe合金性能变化不大。AlCoNiCrFe和CuCoNiCrFe合金经800℃、900℃淬火和200℃、400℃、600℃回火后的晶体结构主要分别为BCC和FCC。AlCoNiCrFe合金淬火及回火后析出条状相,淬火及回火温度越高,析出相越多。合金淬火及回火后强度、硬度提高,而塑性变化较小。淬火及回火对CuCoNiCrFe合金的组织和性能的影响都较小。研究AlCoNiCrFe合金700℃、800℃、900℃外加磁场强度为0T、2T、3T、4T退火。700℃退火合金析出金属间化合物,800℃、900℃退火合金析出新相FCC和金属间化合物。退火后合金在枝晶间析出新相,不加磁场时析出短杆状或岛状相,且随机分布在基体中,当外加磁场时析出相为长杆状或者椭球状,部分区域排列较规则。在晶界上析出相受到磁场偶极相互作用和元素扩散的影响而呈链状排列。外磁场减小了基体中调幅分解组织。合金部分区域析出纳米阵列排列相。合金的强度、塑性随磁场强度增大而有所降低,硬度则增大。CuCoNiCrFe合金经不同温度、磁场强度退火后其晶体结构仍为FCC结构,合金的组织受温度和磁场强度影响较小。退火温度越高磁场强度越大元素之间相互扩散越大,磁场能促进Cu元素向枝晶内扩散减少其在枝晶间的富集作用,且扩散速率垂直于磁场方向大于平行方向上。其强度和硬度随磁场强度增大而提高。
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