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高熵合金以其新颖的合金设计理念,开辟了全新的金属材料研究领域,且高熵合金具有高强度、高硬度、良好的高温性能、优异的耐磨和耐腐蚀等特性,吸引了国内外学者的广泛关注。高熵合金的发展历程较短,其理论研究和实际应用还非常有限。本论文采用机械合金化与放电等离子烧结相结合的方法制备了六元NbMoTaWVX(X=Cr,Ti)难熔高熵合金,主要研究内容如下:研究了NbMoTaWVX(X=Cr,Ti)难熔高熵合金粉末在机械合金化过程中各元素的合金化顺序和相组成,合金元素的熔点越低,其合金化速率越快;球磨40 h后,NbMoTaWVX(X=Cr,Ti)分别获得了晶格常数为3.161?和3.183?的单相BCC结构的过饱和固溶体。其中,NbMoTaWVCr粉末的平均颗粒尺寸小于5μm,其平均晶粒尺寸为9.7 nm,晶格畸变为0.418%;NbMoTaWVTi合金粉末的平均颗粒尺寸小于10μm,其平均晶粒尺寸和晶格畸变分别为12.7 nm和0.903%。研究了块体NbMoTaWVCr难熔高熵合金的显微组织和力学性能,1400°C下烧结获得的合金的显微组织由无序BCC基体,富V、Cr、Nb、Ta的C15 laves相和四方结构的(Ta,V)O2氧化物三种相组成。BCC基体相的平均晶粒尺寸为1.24μm;C15 laves相的平均晶粒尺寸为0.56μm,体积百分比为8.75%;(Ta,V)O2相的平均晶粒尺寸为0.34μm,体积百分比为5.16%。该合金的室温屈服强度、断裂强度、断裂应变和显微硬度分别为3416 MPa、3834 MPa、10.1%和1011 HV,表现出优异的室温力学性能,其强化机制主要是固溶强化、晶界强化和析出强化。压缩后试样的断口形貌由冰糖状花样及剪切撕裂面组成,为韧脆混合型断裂。研究了块体NbMoTaWVTi难熔高熵合金的显微组织和力学性能,1400°C下烧结获得的合金的显微组织由无序BCC基体和FCC结构的TiO氧化物两相组成。BCC基体相的晶格常数为3.172?,平均晶粒尺寸为1.35μm;FCC析出相的晶格常数为4.235?,平均晶粒尺寸为0.46μm,体积百分比为11.44%。合金的室温屈服强度、断裂强度、断裂应变和显微硬度分别为2709 MPa、3115 MPa、11.4%和786 HV。其断裂机制为脆性沿晶断裂和韧性剪切断裂的混合断裂机制。研究了球磨时间和烧结温度对合金显微组织和力学性能的影响。球磨时间增加,NbMoTaWVCr合金粉末晶粒细化,晶格畸变增加;烧结后块体中析出相的含量增加,断裂强度和断裂应变均呈现出降低的趋势。烧结温度从1200°C逐渐升高至1600°C,块体NbMoTaWVCr高熵合金的平均晶粒尺寸增加,合金的密度、析出相含量、断裂强度、断裂应变和显微硬度均先增加后减少,其中,密度、析出相含量、断裂强度、显微硬度均在1300°C达到最大值,分别为11.23 g/cm3、26.54%、4422 MPa和1073 HV,而断裂应变则在1400°C时达到最大值10.1%。温度升高,块体NbMoTaWVTi高熵合金中析出相的含量先增加后减少,在1200°C时达到最大值13.55%;而其断裂强度和硬度均逐渐降低。