【摘 要】
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共晶高熵合金由于具有优异的强塑性和良好的铸造流动性而受到越来越多的关注,有望应用在航空发动机的叶片、涡轮盘、核电厂燃烧室等重要零部件中。AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金具有软FCC相和硬B2相的层状共晶结构,在铸态下具有944 MPa的断裂应力和25.6%的延展率,并在-70°C时保持优异的性能。大尺寸合金的制备对推进其应用尤为重要,而对于传统的铸造方法来说,尺寸增加面临的一个巨大问题是内部
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共晶高熵合金由于具有优异的强塑性和良好的铸造流动性而受到越来越多的关注,有望应用在航空发动机的叶片、涡轮盘、核电厂燃烧室等重要零部件中。AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金具有软FCC相和硬B2相的层状共晶结构,在铸态下具有944 MPa的断裂应力和25.6%的延展率,并在-70°C时保持优异的性能。大尺寸合金的制备对推进其应用尤为重要,而对于传统的铸造方法来说,尺寸增加面临的一个巨大问题是内部各部位的冷却速度的不一致而导致的成分偏析和性能不均匀。因此,本研究系统性的针对共晶高熵合金构筑成形开展研究,并进一步研究了工艺参数对界面组织演变和力学性能的关系,探究了共晶合金的热压过程。本文以AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金作为研究对象,通过构筑成形的方法制备出优异的连接试样,研究界面处微观组织和力学性能的演变规律,并阐明界面连接过程,获得优异的连接界面。主要结论如下:（1）在不同温度下进行热压连接AlCoCrFeNi2.1合金实验,并得到优异的热压连接界面。随着温度的提升,界面处微观缺陷逐渐减少,界面维氏硬度和拉伸剪切强度逐渐升高,断裂方式由韧性断裂和脆性断裂的混合断裂形式转变为韧性断裂。当温度达到1250°C时,界面拉伸剪切强度达到894 MPa。（2）界面连接主要是通过FCC-FCC相界面之间的动态再结晶过程、FCC-B2相之间的元素扩散以及B2-B2相之间的有害界面转变为FCC-B2相包裹界面。1150°C下断口表面出现解理平台是因为界面处B2相之间不发生连接,因此断口表面的解理平台随着温度的提升逐渐减少。（3）为了解释应变对界面微观组织和力学性能的影响,选取温度为1230°C,在不同的压力和保温时间参数下获得不同宏观应变量的热压连接试样。发现随着应变量的提升,界面维氏硬度和拉伸剪切强度都逐渐升高。当变形量达到48.8%时,FCC相发生充分的动态回复再结晶过程,层片状B2相也部分破碎,微观组织变的均匀而细小,界面拉伸剪切强度达到880 MPa。
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