热处理工艺对Al0.5CoCrCuFeNi高熵合金显微组织与硬度的影响

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼制备了多组元高熵合金Al_0.5CoCrCuFeNi,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织和硬度的影响规律。结果表明,Al_0.5CoCrCuFeNi高熵合金相结构简单,在铸态下由两种不同成分的FCC相组成,枝晶处为贫Cu的FCC1相,枝晶间为富Cu的FCC2相,显微组织为树枝晶形貌,存在一定的枝晶偏析。合金制备态的硬度为255 HV0.5。合金具有良好的热稳定性,随着热处理温度的升高,合金的相结构和硬度均无太大的变化。冷却方式对合金的显微组织和相结构影响不大,但炉冷后合金的硬度比空冷和水冷时高。     

B含量对FeCrCoNiMn高熵合金组织及力学性能的影响

采用真空电弧熔炼炉制备了FeCrCoNiMnBx高熵合金,并对其微观组织和力学性能进行测试。未加入B元素时,合金组织具有单一FCC结构的胞状晶。B含量≥0.05时(at%),组织由FCC结构和具有树枝状和纳米颗粒状(Cr,Fe)₂B组成。随B含量的增加,合金的抗拉强度逐渐增加,硼含量为0.2(at%)时,合金的抗拉强度达到最大值610 MPa,但延伸率只有7%。B含量为0.1时,合金的综合力学性能最佳,抗拉强度为550MPa,延伸率为20%。故加入适量的B元素能提高高熵合金综合力学性能。     

AlCoCrFeNiTi_(0.5)高熵合金的高温氧化行为

采用水冷铜坩埚真空感应悬浮熔炼法制备AlCoCrFeNiTi_(0.5)多主元高熵合金,研究合金在800、900、1000和1100℃下的高温氧化行为,采用XRD,SEM及EDS对氧化膜的成分及形貌进行了分析,探索了合金的氧化机制。结果表明,合金的氧化动力学曲线在800和900℃时近似遵循六次方抛物线规律,在1000和1100℃时近似遵循四次方抛物线规律。合金具有优异的抗氧化性,在800、900和1100℃下为抗氧化级别,而在1000℃下为完全抗氧化级别。合金的氧化主要发生在枝晶间和共晶区,呈岛状团聚堆叠生长,1100℃氧化时该区域的氧化物发生明显剥落,氧化产物主要是TiO_2、Fe_2TiO_5和FeCr_2O_4等;而枝晶相的氧化产物较单一,1000℃及以下温度氧化时为弥散分布的Al_2O_3颗粒,1100℃氧化时为致密的Al_2O_3氧化层。高温氧化后,合金基体相结构稳定,未出现软化现象。     

Zn元素对Mg-7Y-3Sm-0.5Zr合金显微组织和力学性能的影响(英文)

研究添加Zn元素对铸造Mg-7Y-3Sm-0.5Zr合金的显微观组织和力学性能的影响。蠕变测试的温度范围为200-300 °C,应力范围为50-120 MPa。在本研究的蠕变测试条件下,合金的蠕变激活能为156-221kJ/mol。采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜观察合金在蠕变过程中显微组织的演化。结果表明:尽管合金在250 °C以下有着相似的蠕变行为,仅添加1%的Zn元素就能使合金在300 °C和50MPa蠕变条件下的蠕变寿命从52.2h提高到152.8h,表明Zn元素能够提高合金的高温抗蠕变性能。加入Zn元素后,合金中形成的高温稳定相和片层状结构相是合金高温抗蠕变性能提高的根本原因。     

热处理对Cu-Cr(-Zr)合金力学性能和导电性能的影响

制备了Cu Cr和Cu Cr Zr二种合金板材 ,研究了不同热处理工艺对合金的显微组织、力学性能和导电性能的影响。结果表明 ,在本实验条件下 ,Cu 0 .5Cr合金经 960℃ ,1h固溶和 450℃ ,2 0h时效后 ,抗拉强度为363MPa,屈服强度为 2 74MPa ,延伸率为 2 2 % ,电导率达 81 %IACS ;添加微量Zr到Cu 0 .5Cr合金中 ,在不降低合金延伸率情况下 ,合金强度可提高 50MPa,但电导率降低约 1 0 %IACS。     

Cr_xCuFe_2Mo_(0.5)Nb_(0.5)Ni_2高熵合金的微观组织与力学性能

采用电弧熔炼工艺制备了CrxCuFe2Mo0.5Nb0.5Ni2(x=0,0.5,1.0,2.0,摩尔比)高熵合金,采用X射线衍射分析(XRD)、扫描电镜(SEM)和显微硬度计对合金的物相结构、微观组织形貌、元素分布和硬度进行了分析。结果表明,合金物相主要由面心立方固溶体相(FCC)、体心立方固溶体相(BCC)和密排六方固溶体相(HCP)组成。Cr含量的增加,有利于BCC相的形成。合金组织主要呈树枝晶和枝晶间结构组成。合金中Nb、Mo和Cu元素分别偏聚于枝晶和枝晶间区域,Fe、Cr和Ni元素的分布相对均匀。合金硬度随Cr含量的增加而逐渐增加,但增幅较小。     

热处理温度对CoCrFeNiSn高熵合金组织及性能的影响

采用真空电弧熔炼制备了CoCrFeNiSn高熵合金,并分别在650、750和850℃下进行热处理。采用扫描电镜、显微硬度计和电化学测试系统等研究了热处理温度对CoCrFeNiSn高熵合金的组织、硬度和耐腐蚀性能的影响。结果表明,经热处理后CoCrFeNiSn高熵合金的组织形态仍为典型的枝晶结构,但组织随热处理温度的升高而不断细化,导致其硬度明显升高,经850℃热处理后其硬度(HV)达到最大值392.4。而随着温度升高,CoCrFeNiSn高熵合金的耐腐蚀性能却呈下降趋势,经650℃热处理后其耐蚀性最佳。     

Ce 含量对 Mg2.2Sn1Al0.5Zn合金显微组织和力学性能的影响

利用 OM、XRD、SEM、EDS 等方法,研究了不同Ce 含量对 Mg-2.2Sn-1Al-0.5Zn 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明：添加适量的稀土 Ce 能细化晶粒,Ce 与 Al 结合形成高熔点的稀土相 Al4Ce,使β-Mg17Al12相数量减少;针状或杆状 Al4Ce 相分布在晶界周围,阻止了位错运动;合金的抗拉强度、塑性和硬度均随 Ce 含量的增加呈现先增加后降低的趋势,当 Ce 含量为0.6%时合金的力学性能最佳。对断口进行扫描分析证明拉伸断裂为穿晶断裂和韧性断裂的混合断裂。     

合金组元与含量对激光熔覆高熵合金涂层的影响研究综述∗

高熵合金被视为是近年来合金化理论的一次创新,打破了传统合金以一种或两种金属元素为主元的设计理念,将合金设计体系扩展到以五种及以上元素为主元的领域,由于能够组成高熵合金的元素种类繁多且含量可调,所以具有巨大的开发潜力。 激光熔覆技术作为一种先进的新型材料表面改性技术与装备维修技术,与高熵合金结合,可为该合金材料的应用开辟出新的空间。 通过对现有研究梳理,归纳总结激光熔覆高熵合金涂层的耐腐蚀性能、硬度与摩擦磨损性能以及抗高温氧化性能的性能强化机理;概括分析常见高熵合金的组成元素及其含量变化,对激光熔覆技术制备合金涂层组织结构和性能的影响,为高熵合金涂层组元的选取提供借鉴参考。 最后指出激光熔覆高熵合金涂层在当前研究中的不足与仍需深入研究的问题,展望了高熵合金的应用前景与未来的研究方向。 系统梳理 Al、Ti、Nb、Mo、Ni、Si、B、C 等合金化元素对激光熔覆技术制备高熵合金涂层组织结构和性能的影响规律和作用效果,为激光熔覆高熵合金涂层的合金分成设计提供理论指导。     

退火对冷轧Al0.2CoCrFe2Ni高熵合金组织和力学性能的影响

研究了不同温度退火对80%冷轧Al_0.2CoCrFe₂Ni高熵合金显微组织和力学性能的影响。使用X射线衍射仪(XRD) 、电子背散射衍射仪(EBSD)、微控电子万能试验机分别对合金进行了晶体结构、织构类型和力学性能的表征。结果表明,合金在铸态、轧制态以及退火态都表现为稳定FCC晶体结构。合金铸态下呈现典型的树枝晶组织,经80% 轧制后出现了明显的轧制变形带,在随后的退火过程中发生再结晶,其再结晶晶粒体积分数及其晶粒尺寸随着退火温度的升高而增加。合金经过80%轧制后主要表现为(111)<112>织构,其织构强度随着退火温度的升高而降低。80%轧制使Al_0.2CoCrFe₂Ni合金获得较大的抗拉强度(1005 MPa)和较低的塑性(10%), 随着退火温度的提高,合金的强度降低塑性增强,并在700 ℃退火时合金获得最佳的综合力学性能,该过程主要取决于合金中的位错密度、再结晶体积分数和晶粒尺寸及其再结晶织构的演变。     

Effect of component substitution on the microstructure and mechanical properties of MCoCrFeNiTix （M = Cu, Al） solid-solution alloys

MCoCrFeNiTix (M = Cu, Al; x: molar ratio, x = 0, 0.5) alloys were prepared using the new alloy-design strategy of equal-atomic ratio and high entropy. By the component substitution of Al for Cu, the microstructure changes from the face-centered cubic solid solution of original CuCoCrFeNiTix alloys to the body-centered cubic solid solution of AlCoCrFeNiTix alloys. Compared with original CuCoCrFeNiTix alloys, AlCoCrFeNiTix alloys keep the similar good ductility and simultaneously possess a much higher compressive strength, which are even supe- rior to most of the reported high-strength alloys like bulk metallic glasses.     

Effect of component substitution on the microstructure and mechanical properties of MCoCrFeNiTix （M = Cu,Al） solid-solution alloys

MCoCrFeNiTix （M = Cu, Al; x： molar ratio, x = 0, 0.5） alloys were prepared using the new alloy-design strategy of equal-atomic ratio and high entropy. By the component substitution orAl for Cu, the microstructure changes from the face-centered cubic solid solution of original CuCoCrFeNiTix alloys to the body-centered cubic solid solution of AlCoCrFeNiTix alloys. Compared with original CuCoCrFeNiTix alloys, AlCoCrFeNiTix alloys keep the similar good ductility and simultaneously possess a much higher compressive strength, which are even superior to most of the reported high-strength alloys like bulk metallic glasses.     

Novel (CoFe_2NiV_(0.5)Mo_(0.2))_(100-x)Nb_x Eutectic High-Entropy Alloys with Excellent Combination of Mechanical and Corrosion Properties

The emergence of eutectic high-entropy alloys(EHEAs) offers new insights into the design of next generation structural alloys,which is due to their stable dual-phase microstructure and outstanding mechanical properties from room to elevated temperatures.In this work,a series of(CoFe_2 NiV_(0.5)Mo_(0.2))_(100-x)Nb_x(0≤x ≤12) EHEAs were designed and prepared via vacuum arc-melting.Typical eutectic microstructure composing lamellar face-centered cubic solid solution phase and C14 Laves phase appears in the as-cast EHEA when x=9.The microstructure turns to hypoeutectic or hypereutectic when x is below or beyond that critical value accordingly.The volume fraction of the hard Laves phase is proportional to the Nb addition,leading to the strength increment yet at the expense of ductility at room temperature.In particular,the EHEA having4 at% Nb shows a compressive strength of 2.1 GPa with an elongation to fracture of 45%,while EHEAs containing 9 and10 at% Nb exhibit ultrahigh yield strengths of over 1.4 GPa.The effect of Nb addition on the corrosion resistance of this Crfree EHEA system was also studied.The EHEA containing 9 at% Nb has the best anti-corrosion performance in the 3.5 wt%NaCl solution at 298±1 K,indicating a good combination of mechanical and corrosion properties.     

水冷铜模中Ni-(50-x)Al-xSc合金凝固组织及性能

用真空电弧炉在水冷铜模亚快速凝固条件下制备Ni-(50-x)Al-xSc(at%)合金,用光学显微镜(OM)和扫描电子显微镜(SEM)观察合金组织,用X射线衍射(XRD)和能谱(EDS)分析合金的相组成,结合差式扫描量热法(DSC)分析合金凝固过程,用维氏显微硬度计和纳米压痕仪分别测定合金的硬度和弹性模量,采用两相系统简化模型估算合金整体弹性模量。结果表明,Ni-50Al、Ni-45Al-5Sc、Ni-40Al-10Sc和Ni-35Al-15Sc合金的亚快速凝固组织分别为NiAl、NiAl+AlNi₂Sc、NiAl+AlNi₂Sc和NiAl+AlNi₂Sc+(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。合金中各相析出的先后顺序为NiAl、AlNi₂Sc和(AlNi₂Sc+Ni-16.93Al-21.53Sc)。AlNi₂Sc生长的Jackson因子α = 0.2,凝固界面是粗糙界面。Sc使初生NiAl相的硬度提升,AlNi₂Sc相的硬度大于NiAl相的硬度。Sc使初生NiAl相弹性模量减小,Ni-(50-x)Al-xSc合金的整体弹性模量与NiAl金属间化合物相比有减小。     

铝含量和退火温度对锆铝合金相组成和力学性能的影响

利用非自耗电弧炉熔炼了Al含量为6.0%,7.0%,8.0%(质量分数)的锆铝二元合金,通过退火过程中的包析反应得到了不同相组成的Zr3Al基合金,借助光学显微镜、XRD分析研究了合金的金相组织和相组成,进行了显微硬度测定和拉伸试验。结果表明:铸态的锆铝合金显微硬度随着铝含量的增加而增大;退火可得到组织均匀的Zr3Al基合金,其显微硬度和抗拉强度主要与相组成和基体晶粒大小有关,而与第二相的形态无关;合金的显微硬度、抗拉强度随着Zr3Al相的增多而增大,延伸率随着Zr3Al相的增多而减小;合金的显微硬度、抗拉强度和延伸率随着Zr3Al晶粒的细化而不同程度地增大。     

Ti50＋x Pd30Ni20—x合金的相变温度

使用热分析和高温X射线研究了Ti50-xPd30Ni20-x合金相变温度的变化情况,发现当Ti的原子分数偏离50%时,合金的相变温度随Ti成分的升高而降低,处于固溶处理的合金的相变温度最高,合金经过轧制及回复处理后,相变温度会降低。分析认为,这与合金内的缺陷、内应力和析出物密切相关。     

Zr含量对Al3(ZrxEr1-x)相价电子结构与合金性能的影响

用固体与分子经验电子理论(EET)计算研究了微量元素Er,Zr添加到铝合金中产生的Al3Er和Al(ZrIxEr1-x)相的价电子结构,探讨了不同Zr含量对Al3(ZrxFr1-x)相各电子结构参数的影响.计算结果表明:随着Zr原子含量的增加,表征强度性能的最强键上的共价电子对数na和相结构形成因子S会减小,这说明合金...     

含Al量对锌基合金力学性能的影响

研究了五种不同铝含量的锌基合金在100℃和200℃时的高温力学性能,并与室温力学性能进行了比较.结果表明:在室温下ZA45具有较高的力学性能; 而ZA50则具有较高的高温力学性能.     

Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金组织与力学性能的影响

通过室温拉伸、疲劳裂纹扩展速率测试及透射电镜等实验手段,研究Mg含量对Al-Cu-Mg-Ag合金时效析出过程与力学性能的影响。结果表明:随着Mg含量的增加,合金的时效响应速率加快,而强度则先上升后下降,当Cu/Mg比为6时,合金强度最高;Mg含量的提高为主要析出相?相提供了更多的形核位置,使得合金基体中的析出相细小弥散,分布均匀;Cu/Mg比接近4的合金经165℃时效30min处理后,晶内析出大量的Cu-Mg原子团簇,疲劳性能最佳。     

Thermodynamic Analysis for Microstructure of High-Entropy Alloys

对高熵合金系的液相与晶态相、金属间化合物相及非晶相之间的吉布斯自由能之差这几个热力学参数进行了分析,发现△Sr△Hh(sol.)值的大小对高熵合金的显微结构有重要影响.结果表明:△Sr△Hh(sol.)值较低的高熵合金倾向于形成单相fcc或bcc固溶体,而△Sr△Hh(sol.)值较大的高熵合金通常形成相对复杂的结构.