【摘 要】
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高熵合金因结构简单且性能优异吸引了研究者的广泛关注,但铸态高熵合金通常呈成分不均匀的枝晶形态,其内部铸造缺陷极易诱发材料失效。对铸态高熵合金进行热加工处理,籍此改
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高熵合金因结构简单且性能优异吸引了研究者的广泛关注,但铸态高熵合金通常呈成分不均匀的枝晶形态,其内部铸造缺陷极易诱发材料失效。对铸态高熵合金进行热加工处理,籍此改善合金组织及性能,对推动高熵合金的工程应用具有重要意义。本文选取具有FCC+BCC双相结构的Al0.6CoCrFeNi高熵合金为研究对象,基于Gleeble热模拟技术,在1100-1200℃,变形速率10-3-1s-1的试验条件下进行热变形,系统分析了变形温度和变形速率对合金变形行为、组织结构及力学性能的影响。同时,建立了高熵合金流变应力与热加工参数的本构方程,并绘制相应的热加工图,为该高熵合金热加工工艺参数的选取提供科学指导。在此基础上,采用热处理技术对变形后的合金进行进一步的组织调控。主要研究结果如下:Al0.6CoCrFeNi双相高熵合金流变应力随变形温度的升高而降低,但随变形速率的增加而增加。BCC相形态改变程度随着变形温度或变形速率的升高而增大,FCC相形态没有明显变化。合金相结构在热变形过程中没有显著变化。热变形过程中的合金软化机制(?)其中(5=(?)exp?(395660/)。绘制出高熵合金的热加工图,获得最优的热加工工艺参数:变形温度为900-1000℃,变形速率为10-1-1s-1。变形后的合金经热处理后,合金相组成未改变,但随退火时间增加元素分布更均匀,合金组织和性能发生明显变化。高温长时退火处理可使变形后合金中FCC相和BCC相发生再结晶,两相均匀分布;合金屈服强度随退火时间增加而升高,随时效温度升高而降低。优化热变形与热处理工艺参数,成功获得具有等轴双相组织的高熵合金,其晶粒尺寸均匀,合金屈服强度较铸态相当,且拉伸塑性可达35%,较铸态提升一倍,实现了组织调控的目的。最佳工艺参数为:合金经900℃,10-3s-1热变形,然后再经1200℃退火20h。
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