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氧化物弥散强化(ODS)高熵合金作为一种结合高熵合金与氧化物弥散强化特点的复合材料,通过氧化物成分设计,使得氧化物弥散强化高熵合金具有优异的机械性能和耐磨损性能。本文研究不同氧化物含量ODS高熵合金的机械合金化行为,烧结压力与氧化物含量对ODS高熵合金组织结构与性能的影响,利用机械合金化技术制备不同Y2O3含量氧化物弥散强化高熵合金——0Y2O3-CoCrFeMnNi、0.25Y2O3-0.4Ti-CoCrFeMnNi 和0.5Y2O3-0.4Ti-CoCrFeMnNi粉末,以及利用放电等离子烧结技术制备合金块材。0Y2O3-CoCrFeMnNi合金在机械合金化过程中,随着球磨时间增加,粉末合金化程度不断增加,合金晶粒尺寸呈下降趋势,晶格应变呈递增趋势,球磨粉末平均粒径呈先减小后增大的趋势,当球磨时间达到50h,三种ODS高熵合金粉末均完全合金化,成分均匀,并形成了具有FCC与BCC晶体结构的固溶体,随着氧化物含量增加,合金粉末的晶粒尺寸有所减小,晶格应变有所增大。经50MPa与40MPa压力下放电等离子烧结后,ODS高熵合金块材由FCC和BCC共存相,转变为单一 FCC固溶体,加压烧结过程中,发生了 BCC相向FCC相转变。40 MPa与50 MPa烧结压力下ODS高熵合金块材局部微观组织中存在少量元素偏聚。50 MPa压力下合金平均晶粒尺寸大于40 MPa压力下的平均晶粒尺寸,根据Hall-Petch定律,50MPa压力下合金硬度较低。高压力烧结,使烧结体更为致密化,使烧结样品的密度提高。在50 MPa压力条件下经放电等离子烧结,ODS高熵合金的抗拉强度与断裂伸长率随着氧化物含量的增加呈先上升后下降的趋势。不同Y2O3含量ODS高熵合金拉伸断口均具有韧性断裂和脆性断裂特征,其中韧性断裂为主要断裂机制。对40 MPa压力条件下经放电等离子烧结的ODS高熵合金进行摩擦磨损实验,发现:在5N与10N载荷下的平均摩擦系数非常接近,氧化物含量对复合材料摩擦系数影响不大。不同Y2O3含量ODS高熵合金磨损机制为:磨粒磨损、粘着磨损与氧化磨损共同作用的结果。氧化物的添加增强ODS高熵合金耐磨损性能,但氧化物添加过量将使合金耐磨损性能下降。此外,本论文还对三种喷射成形Ni基修复合金的摩擦磨损性能进行研究。结果表明,高钛、钴含量的加入有利于合金摩擦性能和耐磨性优化。钛和钴含量的增加,导致γ/γ’失配,晶粒尺寸和连续的γ’相尺寸增加,导致磨痕表面生成氧化物,促使摩擦系数降低。同时随着钛、钴含量增加,磨损机制从疲劳疲劳剥层磨损变为粘着磨损和磨粒磨损。提高钛、钴含量,阻碍位错运动并降低裂纹扩展速率,从而减弱疲劳疲劳剥层磨损,提高合金耐磨性。