纳米SiC、TiC相添加对Al-Cr-Fe-Ni系高熵合金组织与性能影响

来源 :沈阳工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wangzhenx06
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随着科学技术的不断发展,对材料性能的要求也不断提高。高熵合金是由多种主元以等摩尔比或近等摩尔比组成的具有简单晶体结构的固溶体合金。作为一种新型合金,由于其优异的性能成为未来最有发展潜力的新型的结构材料之一。陶瓷相由于其具有高硬度、高强度等特点,而常被用于提高合金的性能。本文利用真空电弧炉熔炼制备不同SiC/TiC添加量的AlxCrFe2Ni2(x=0.6,1.4)高熵合金。通过相检测、显微组织观察、应力-应变曲线测试及硬度测试等方法,研究了不同SiC/TiC添加量对单FCC相Al0.6CrFe2Ni2高熵合金及单BCC相Al1.4CrFe2Ni2高熵合金组织及性能的影响。研究结果表明,SiC的添加没有改变AlxCrFe2Ni2高熵合金原有的相结构。但由于SiC在高温下完全分解,分解出的C元素与Cr元素相结合生成了Cr7C3增强相。随着SiC添加量的逐渐增多,合金中Cr7C3相含量也随之不断增多且其尺寸也不断增大。对于SiC/Al0.6CrFe2Ni2高熵合金,当添加的SiC含量为2.5vol%时,合金有较优的综合性能,其屈服强度及硬度分别为618MPa,251HV;对于SiC/Al1.4CrFe2Ni2高熵合金,当SiC添加量为2.5vol%时,合金有较优的综合性能,其屈服强度、抗压强度、塑性、硬度分别为1557MPa,3136MPa,35.03%,487HV。TiC的添加同样没有改变AlxCrFe2Ni2高熵合金原有的相结构,但是随着TiC的添加,Ti C在晶界上出现并使得晶界的尺寸逐渐增大,起到了晶界强化的作用,从而使得合金的强度得到提高。当添加的TiC含量为2.5vol%时,TiC/Al0.6CrFe2Ni2高熵合金有较优的综合性能,其屈服强度、硬度分别为577MPa,244HV;对于TiC/Al1.4CrFe2Ni2高熵合金,2.5TiC/Al1.4合金有较优的综合性能,其屈服强度、抗压强度、塑性及强度分别为1576MPa,3224MPa,39.78%,440HV。
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