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高熵合金中的晶格畸变

传统上,晶格畸变被认为是高熵合金区别于普通合金的结构特征。然而如何理解和表征在高熵合金中的晶格畸变还是一个悬而未决的问题  (本文共8页) 阅读全文>>

中国科学技术大学
中国科学技术大学

基于最大熵结构模型的高熵合金弹性性质研究

高熵合金是一种新型合金,其颠覆了几千年以来人类制备合金的方法。高熵合金的发展已经有14年的历史,但与高熵合金相关的实验和理论研究在2013年才被较多地报道。所以高熵合金这个研究领域仍处于高速发展阶段,需要更多地研究和探索。高熵合金的概念新颖且性能优异,因此高熵合金这个新的研究领域引起了越来越多科研人员的兴趣。高熵合金的主要特点是至少含有四种金属元素。由于其含有多种元素,通过改变元素的种类或者成分就会组合出成千上万种高熵合金,因此利用实验研究对高熵合金进行筛选并得到性能较好的成分就需要耗费较多的时间以及资源。第一原理计算具有高效性,且能为材料研究提供可靠数据,因此本工作采用第一原理计算对高熵合金的弹性性质进行了研究。但与普通合金相比,利用第一原理研究高熵合金存在一定困难,因为高熵合金的复杂性以及现阶段计算机的处理能力。一些普通合金可以计算的性质对于高熵合金来说就显得尤为困难。高熵合金模型的建立方法并不成熟,也没有数据证明哪一种模型...  (本文共157页) 本文目录 | 阅读全文>>

北京科技大学
北京科技大学

间隙原子对难熔高熵合金力学和阻尼性能的影响规律及机理研究

难熔高熵合金主要由第四、五和六副族难熔金属元素以等原子比或近等原子比合金化而形成的一类合金,具有高的室温强度和优异的抗高温软化性能,在航空航天领域具有潜在的应用前景。然而,难熔高熵合金通常具有室温脆性,加工性能明显不足;其次,难熔高熵合金中的组成元素均极易掺杂间隙原子如碳、硼、氧、氮等,杂质含量难以控制,为制备和加工带来较大的挑战;最后,鉴于其高昂的原材料成本,研发单一性能的难熔高熵合金也将很难与传统金属及合金相竞争。这些问题均极大地限制了难熔高熵合金的应用和开发,鉴于此,本论文围绕间隙原子对典型TaNbHfZrTi系难熔高熵合金的性能影响规律与机理展开了研究:首先系统研究了构型熵对TaNbHfZrTi系等原子比合金室温拉伸性能的影响,发现该合金系的拉伸屈服强度随构型熵的增大而显著提高。利用原子尺寸不匹配度估算了各等原子比合金的点阵畸变,发现该系合金的晶格摩擦力与其点阵畸变成正相关关系。通过计算该系合金的位错核心宽度,发现难熔中...  (本文共166页) 本文目录 | 阅读全文>>

湖南大学
湖南大学

特殊加工工艺对AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的改性研究

高熵合金又称多主元合金,是近几年新开发出来的一种新型合金,通常有5-13种主要元素,每种元素的含量在5-35 at%之间以等摩尔或接近等摩尔的原子百分比进行混合。且由于高熵合金本身具有的四大核心效应:(1)高熵效应,(2)晶格畸变效应,(3)迟滞扩散效应,(4)鸡尾酒效应,使得高熵合金倾向于形成单相固溶体结构,同时具有更多传统合金不具有的优异的性能。本文通过真空熔炼的方法制备出由FCC相和B2相组成的具有双相结构的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金,然后通过陶粒压制和陶粒轧制工艺使其发生塑性变形,陶粒轧制的变形量为23.06%,陶粒压制的变形量分别为9.15%、18.31%、25.20%、31.57%和47.23%,同时将陶粒轧制后的样品在400℃和800℃退火1h。并通过X射线衍射仪、扫描电镜,室温压缩测试和硬度测试等分析手段来研究塑性变形对AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金的显微组织和机械性能的影响。实验结果表明:A...  (本文共84页) 本文目录 | 阅读全文>>

沈阳航空航天大学
沈阳航空航天大学

轻质高熵合金的研究

高熵合金是近些年来受到研究领域关注的一类新型合金。现有的高熵合金主要是选择密度较大的Co,Cr,Fe,Ni,Mn等过渡族金属元素作为主元素。本文选择Al,Mg,Ti,Ca,Li等密度较小的金属元素作为主元素,尝试制备高比强度的轻质高熵合金。本文根据已有的高熵合金固溶体形成理论设计了8组合金的配方,采用真空感应炉熔炼,并用直径为20mm的钢模和直径为5mm的铜模分别铸造两种冷却速度不同的试样用以对比。通过XRD,SEM和EDS对合金的相组成与组织结构进行了分析,并利用万能试验机对合金的力学性能进行测试,利用阿基米德法测定合金的密度,计算其比强度,对合金的成分进行化学成分分析以验证成分设计理论的准确性。研究结果表明,Al-Mg-Zn-Sn-Cu系合金中Mg元素与Sn元素首先结合生成Mg2Sn相,多余的Sn元素在晶间富集。Al,Cu,Zn三种元素在原子含量相差不大时,会生成Al4.2Cu3.2Zn0.7相,但当相差太多时,会生成更稳定...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

华南理工大学
华南理工大学

粉末冶金(Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10))_(100-X)Al_X高熵合金的组织的与性能

高熵合金是近年来出现的一种新型多主元合金,与传统合金相比有着较优异的综合性能。Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10)是一种具有相变诱发塑性(TRIP)现象的双相高熵合金。本文采用机械合金化+放电等离子烧结相结合的工艺制备出(Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10))_(100-x)Al_x系列高熵合金,并对Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10)和(Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10))_(88)Al_(12)高熵合金在烧结过程中的显微组织演变规律、力学性能等进行了研究。在此基础上,分析了Al含量的变化对(Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10))_(100-x)Al_x合金的相组成、显微组织、力学性能以及磁学性能的影响机制。通过机械合金化制备出Fe_(50)Mn_(30)Cr_(10)Co_(10)高熵合金粉末,研究发现,金属粉末在合金化过程...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>