【摘 要】
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高熵合金(HEAs)由于其良好的力学性能、良好的耐磨性以及优异的耐蚀性等特点引起了学者们广泛的关注。元素的种类及含量对合金的微观组织和性能的影响成为人们研究与挖掘的重
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高熵合金(HEAs)由于其良好的力学性能、良好的耐磨性以及优异的耐蚀性等特点引起了学者们广泛的关注。元素的种类及含量对合金的微观组织和性能的影响成为人们研究与挖掘的重要任务,热处理对高熵合金微观组织与性能的影响具有重要的研究意义。因此,通过调整合金元素含量以及退火处理的温度得到性能优异的高熵合金,可以对以后金属材料发展起到良好的理论指导和借鉴意义。本文选用具有FCC+BCC双相固溶体结构的AlCrFe2Ni2高熵合金作为基体,向其中C元素,探究不同C含量和退火处理对AlCrFe2Ni2Cx双相高熵合金微观组织转变与力学性能的影响。本文采用真空电弧熔炼炉制备纽扣锭试样,通过DSC确定退火处理温度,通过XRD、SEM、EDS、TEM、EBSD等方法分析了C含量以及退火处理对AlCrFe2Ni2高熵合金的相组成和微观组织结构的影响,同时对合金室温压缩性能、硬度进行测试。结果表明C诱导了无序面条状FCC相合并长大。随着C含量的增加,FCC相的体积分数从33.2%增加到51.2%。合金中的Al和Ni在相界处析出,由无序体中心立方(A2)结构和有序体心立方结构(B2)组成的调幅分解结构的消失。随着C含量的增加,BCC相转变为球状B2相,合金的屈服强度与BCC相的体积分数之间有着密切的关系。当C含量高于2.0%时,ε相在FCC相中析出。随着C含量的增加,合金的硬度从310HV增加到357HV。随着C含量的增加,合金的抗压强度和断裂应变降低,断裂机制由韧性断裂转变为脆性断裂。AlCrFe2Ni2Cx系合金在600℃退火处理后,合金系的屈服强度和硬度最高,断裂应变最低。在850℃退火处理后,合金系的屈服强度和抗压强度均有所升高。碳化物在FCC相与BCC相之间的相界处析出,合并长大的FCC相中有新相析出,提高了合金的综合力学性能。在950℃退火处理后,析出相长大,合金系的力学性能下降。
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