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高熵合金中的元素分布规律及其作用

高熵合金作为一类多主元的复杂合金,其与传统合金相比可能表现出更好的力学性能和不同变形机制。而这些现象所对应的高熵合金与传统合金在原子结构特点上的本质区别一直存在争议。大量研究表明,由于高熵合金中各组成元素的原子特性不同,  (本文共10页) 阅读全文>>

沈阳工业大学
沈阳工业大学

纳米SiC、TiC相添加对Al-Cr-Fe-Ni系高熵合金组织与性能影响

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Al_xCrFe_2Ni_2(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Al_(0.6)CrFe_2Ni_2高熵合金及单BCC相Al_(1.4)CrFe_2Ni_2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Al_xCrFe_2Ni_2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Cr_7C_3增强相。随着SiC添加量的逐渐增多,合金中Cr_7C_3相含量也随之不断...  (本文共72页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

CrxNbSiyTiZr高熵合金组织与性能研究

工程应用中日益严苛的服役条件对合金的性能提出了严峻的挑战,轻质难熔高熵合金因其优异的力学性能、物理化学性能而受到广泛研究。本文以综合力学性能优异的Nb Ti Zr中熵合金为基础,采用真空非自耗电弧熔炼方法首先制备出Crx Nb Ti Zr(x=0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0)和Nb Siy Ti Zr(y=0.2,0.4,0.6,0.8,1.0)两种体系的轻质难熔高熵合金,结合理论计算、XRD、SEM、力学性能测试、电化学腐蚀试验、高温抗氧化试验等分析了合金的组织及性能,探究了不同含量Cr、Si对Nb Ti Zr基体合金的强化效果及机理。在此基础上,通过Cr、Si的复合强化制备出CrxNbSiyTiZr(x=0.2,0.4&y=0.2,0.4)五元高熵合金。采用经验参数法、相图检查法对铸态CrxNbTiZrHEAs进行相结构预测,推断合金由BCC固溶体相和少量含Cr金属间化合物相的...  (本文共112页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

TC4表面激光熔覆FeCoCrNi高熵合金组织与性能研究

高熵合金作为一种新型多主元合金材料,因其具有高熵效应、晶格畸变效应、缓慢扩散效应等,能够显著改善材料表面性能,可以有效解决目前飞机襟翼滑轨TC4钛合金结构因磨损而失效的问题。同时,激光熔覆技术凭借其高利用率与高性能等优点,被广泛应用于钛合金结构件表面的修复与强化。但目前关于激光熔覆高熵合金的研究尚处于起步阶段,仍存在诸多有待探索的技术难点。本文采用激光熔覆技术在TC4表面制备了FeCoCrNi高熵合金层,研究了高熵合金熔覆层组织形成与性能强化机理,探讨了比能量-组织-力学性能之间的关联性规律。首先,本文开展了FeCoCrNi高熵合金激光熔覆初步实验与温度场建模仿真。在TC4表面制备了高熵合金激光熔覆层,通过观察熔覆层横截面形貌,对温度场热源模型的准确性进行验证。基于上述试验校核后的热源,建立了FeCoCrNi高熵合金激光熔覆有限元模型,并对其温度场进行仿真求解。借助温度场模拟结果,对不同工艺参数下高熵合金激光熔覆过程的基体熔化量...  (本文共97页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
大连理工大学

AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金扩散连接工艺及机理研究

高熵合金因其颠覆性的材料设计理念,打破了传统金属强塑性难以兼得的困境,在航空航天装备、极地科考、核电等领域关键构件的制造中具有广阔的应用前景。然而,目前关于高熵合金焊接工艺及机理的研究尚不充分,成为限制高熵合金工程化应用的瓶颈。此外,高熵合金成本高,因此在核电等领域的实际应用中需要与不锈钢等传统结构材料复合,从而发挥各自优势,进一步推进高熵合金工程化应用进程。扩散焊方法具有接头质量高、变形小等优点,被广泛应用于航空、航天、核工业等高技术领域。因此,系统开展高熵合金焊接性研究,并进一步研究高熵合金与不锈钢扩散焊工艺及机理,厘清接头界面组织结构与力学性能之间的关系,对于推动高熵合金在高端装备制造领域同质及异质关键构件中的可靠应用,具有重要的理论意义和工程价值。本文以AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金和304不锈钢典型材料为研究对象,采用扩散焊方法制备出高熵合金同质组配焊接接头以及高熵合金/不锈钢异质组配焊接接头,利用电子探...  (本文共85页) 本文目录 | 阅读全文>>

济南大学
济南大学

含难熔元素高熵合金的成分设计及其性能研究

高熵合金是一种新型金属材料,具有独特的结构和优异的性能,因此受到广泛的关注。本课题用真空电弧熔炼法制备了含有难熔金属元素的CuYZr/Al,Ti,Hf、CuxYxZrTiHf(x=0.6,1.0,摩尔比)和AlxHfNbTiZr(x=0、0.5、0.75、1.0、1.25和1.5,摩尔比)系列高熵合金。较为系统地分析了这些高熵合金的物相结构和组织形貌,测试了热学参数、力学性能、海水耐蚀性等性能,探讨了合金成分对高熵合金结构和各项性能的影响机制。主要研究结果如下:1.三种CuYZr/Al,Ti,Hf高熵合金的主要结构都由密排六方(HCP1)树枝晶和存在于枝晶间的体心立方(BCC)结构CuY型化合物相组成。特别地,富Hf的HCP2固溶体相和少量非晶相分别出现在CuYZrAlHf和CuYZrAlTi高熵合金中。Hf、Ti和Zr元素集中分布在HCP1和HCP2固溶体中,这表明HCP结构元素能促进高熵合金中HCP固溶体的形成。CuYZrT...  (本文共91页) 本文目录 | 阅读全文>>