退火处理对粉末冶金CoCrFeNiC0.05高熵合金热轧板显微组织和力学性能的影响

以Cr、Co、Fe、Ni单质块体和Cr₃C₂为原料,采用气雾化法制备预合金粉,通过热等静压法制备CoCrFeNiC_0.05高熵合金,对合金进行热轧和退火处理,结合X射线衍射、金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子背散射衍射、硬度测试和拉伸性能测试等手段,研究退火处理对粉末冶金CoCrFeNiC_0.05高熵合金热轧板显微组织和力学性能的影响。结果表明：热轧变形后,合金晶粒形态由热等静压的等轴状转变为条带状,织构组态以F织构为主,晶内存在孪晶和亚微米级Cr₂₃C₆碳化物。经800℃退火处理后,合金发生完全再结晶。热轧结合中温退火(500℃)是获得具有良好综合力学性能CoCrFeNiC_0.05高熵合金的有效途径,合金的屈服强度为961 MPa,抗拉强度为1 023 MPa,伸长率为13.6%。     

W-Ni-Fe高密度合金的力学性能与显微组织研究

研究了W—Ni—Fe系高密度合金的力学性能与显微组织，并分析了相关的变化规律，从而探索了制取高性能W—Ni—Fe高密度合金材料的有效途径。     

Nb含量对Al0.3CoCrFeNi高熵合金组织与性能的影响

采用真空电弧炉制备了Al_0.3CoCrFeNiNb_x(x为摩尔比,x=0, 0.1, 0.3, 0.5, 0.7, 1.0)高熵合金棒材,用X射线衍射(XRD)、光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、显微维氏硬度计和万能试验机对合金的微观组织和性能进行了研究。结果表明,Al_0.3CoCrFeNi合金的微观组织为单相面心立方(fcc);添加Nb后,合金由fcc相和Laves相组成,并随着Nb含量的增加,Laves相体积分数逐渐增多;至Al_0.3CoCrFeNiNb_1.0时,基体相从fcc相变为Laves相。Al_0.3CoCrFeNiNb_x合金组织随Nb含量变化经历了亚共晶到过共晶的转变,同时衍射峰(111)fcc先向小角度移动后向大角度移动,晶格常数先增大后减小。Nb元素的增加可以有效提高Al_0.3CoCrFeNiNb_x合金的强度和硬度,硬度呈近似线性增加,从Al_...     

含Cu高熵合金的组织结构和力学性能分析

高熵合金（HEAs）是一种由5种或5种以上元素以接近等原子比的方式混合而成的一种新型合金。HEAs的概念为开发具有独特性能的先进材料提供了新的途径,这是传统的基于单一主导元素的微合金化方法无法实现的。由于Cu元素与HEAs中其他元素的混合焓均为正值,因而更容易偏聚形成富Cu的面心立方（fcc）结构。本文主要总结了合金成分、制备方法对含Cu HEAs组织结构的影响规律以及含Cu HEAs的热稳定性。例如Al的添加会使CoCrCuFeNi合金从fcc单相转变为fcc+bcc的双相结构,而Ni含量的增加则会将AlCoCrCuNi的多相组织转变为单相fcc结构。与传统铸造工艺相比,选区激光熔化和喷溅急冷等具有极高的冷却速度,限制了元素的扩散,因而制备而成的AlCoCuFeNi和AlCoCrCuFeNi合金均是bcc结构。组织结构的改变会进一步影响含Cu HEAs力学性能,因而本文也探讨了合金成分、制备工艺和服役温度与力学性能的关系。例如,V的添加可以提高合金的强度,以先进制备方法如选区激光熔化或激光粉末熔融得到的合金具有优于铸造合金的力学性能。     

等离子合金化AlCoCrCuFe_xMnNi高熵合金涂层的组织与性能

在45#钢基体上采用等离子束合金化法制备AlCoCrCuFe_xMnNi高熵合金涂层。采用SEM,EDS,XRD等研究高熵合金涂层的组织,利用显微硬度计测试涂层的显微硬度分布。结果表明:采用等离子束合金化Al,Co,Cr,Cu,Mn和Ni等摩尔单质金属粉,在等离子束作用下45#钢基材中的Fe元素参与表面合金化,形成了厚度约为1 mm的AlCoCrCuFe_xMnNi七主元高熵合金涂层,涂层主要由BCC结构的枝晶和FCC结构的枝晶间组织组成。另外,还有σ相主要分布在枝晶间,涂层从表面到基材,体系的混合熵呈高熵-中熵-低熵梯度变化。涂层的维氏显微硬度(HV0.2)达到670~400的梯度分布。     

微合金化对双相中熵合金组织与力学性能影响研究

采用水冷铜坩埚磁悬浮熔炼和铜模负压吸铸法制备了(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xCu_x,(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-xAg_x以及(Fe_63.3Mn₁₄Si_9.1Cr_9.8C_3.8)_100-2xCu_xAg_x (x=0,0.5,1,1.5和2;原子分数)3种中熵合金体系,探究了通过添加正的混合焓元素Cu,Ag合金化于面心立方(fcc)结构的中熵合金基体,调控组织制备了双相fcc的新型中熵合金,并采用Olson-Cohen热力学模型计算fcc中熵合金的层错能...     

Al0.5CoCrFeNiBx多主元高熵合金的组织结构和力学性能

采用真空电弧炉熔炼不同B含量的Al0.5CoCrFeNiBx(x为摩尔分数,x=0,0.1,0.2,0.25,0.3)高熵合金,通过XRD分析、SEM观察和力学性能测试研究了不同B含量对Al0.5CoCrFeNiBx高熵合金微观组织结构与力学性能的影响.结果表明:Al0.5CoCrFeNiBx合金主要由简单的面心立方结构和体心立方结构相组成.Al0.5CoCrFeNi合金组织为典型的树枝晶形貌,B元素的加入使枝晶组织细化,且枝晶间形成针状β相和岛状a1相.适量B元素能提高合金的抗拉强度,但降低合金的塑性.     

微量锆对Al-Mg-Sc合金力学性能与显微组织的影响

制备了成分分别为Ａｌ５Ｍｇ（０．１０～０．３０）Ｓｃ和Ａｌ５Ｍｇ（０．１０～０．３０）Ｓｃ（０．０５～０１５）Ｚｒ的两种合金，测试了其不同状态下的拉伸力学性能σｂ、σ０２和δ，采用金相显微镜、透射电镜及扫描电镜观察分析了其不同状态下的显微组织结构。结果发现，微量锆的添加明显提高了ＡｌＭｇＳｃ合金的强度，细化了合金铸锭组织的晶粒尺寸，抑制了合金形变组织的再结晶。另外，对有关的作用机理进行了探讨研究。     

间隙原子对高熵合金组织及性能影响的研究现状

高熵合金作为一种新型的合金体系,虽然其组成元素复杂,但能形成简单的固溶体,具有许多异于传统合金的结构和性能特征,其研究近年来成为热点。间隙原子可以溶入基体晶格间隙产生固溶强化,与合金元素结合形成细小弥散强化相,以及降低层错能,改变位错运动方式等,从而改善高熵合金性能。文章在论述高熵合金组织结构特性的基础上,分析了间隙原子C、N、O、B对高熵合金相形成规律、强化机理、塑性变形机制的影响,总结了间隙原子含量及其产生的固溶强化、晶粒细化、第二相强化作用对高熵合金组织性能等方面影响的研究进展,最后提出了含间隙原子的高强高韧高熵合金组织结构设计研究的新方向。      

两步法变质处理Zn-6Al合金的显微组织和力学性能研究

采用Al-5Ti-B对Zn-6Al合金进行两步法变质处理,运用扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）和万能试验机分析测试了变质处理前后Zn-6Al合金的凝固组织和力学性能。结果表明：当加入0.50%的Al-5Ti-B时,随着高温变质熔体占比的增加,Zn-6Al合金中初生β-Al相面积分数不断增加,共晶组织层片间距先减小再增加;Zn-6Al合金的抗拉强度与屈服强度不断增加,延伸率先增加后降低;当高温变质熔体与低温熔体质量比为2∶3时,Zn-6Al合金的综合力学性能最佳。当高温变质熔体与低温熔体质量比为2∶3时,随着Al-5Ti-B加入量的增加,Zn-6Al合金中初生β-Al相面积分数、抗拉强度、屈服强度和延伸率呈现先增加再降低的变化趋势,共晶组织则呈现先细化再粗化的变化趋势。与未进行变质处理的Zn-6Al合金相比,当高温变质熔体与低温熔体质量比为2∶3和Al-5Ti-B加入量为0.75%时,Zn-6Al合金的抗拉强度、屈服强度和伸长率分别增加24%, 13%和118%。采用Al-5Ti-B对Zn-6Al合金进行两步法变质处理,可明显提高Zn-6Al合金的综合力学性能。     

Er对Al-Mg合金显微组织和力学性能的影响

以纯度为99.7%的工业纯铝、99.9%的工业纯镁和Al-10%Er的中间合金为原料,采用铸锭冶金法制备3种不同名义成分的目标合金,研究稀土元素Er对Al-Mg合金显微组织及力学性能的影响。结果表明：Er明显地降低了合金的屈服强度、抗拉强度和伸长率。当Er的添加量（质量分数）为0.4%和1%时挤压态Al-Mg合金的抗拉强度（σb）分别下降82 MPa和40 MPa,屈服强度（σ0.2）分别下降13 MPa和11 MPa,伸长率（δ）分别下降11.3%和4.5%。显微组织分析表明,添加Er在基体中形成粗大的含Er和Mg的结晶相导致Mg在铝基体中的固溶度下降,从而减少了溶质原子与位错的交互作用,导致合金的屈服强度降低。在变形过程中,粗大的含Er和Mg的结晶相由于应力集中在较低的应力下发生断裂而形成微裂纹,微裂纹以较快的速率扩展至基体晶界,形成一种典型的韧脆混合断裂,使合金的抗拉强度和伸长率减小。     

微量Ag对Al-Cu-Mg合金显微组织与力学性能的影响

研究了Ag元素对Al-8Cu-0．5Mg合金显微组织、室温及高温力学性能的影响。结果表明：均匀分布在铝基体{001}面和{111}面上共存的θ′和Ω（成分为Al2Cu）沉淀相能对含Ag合金起强化作用；而不含Ag的合金只有θ′一种沉淀相。含Ag合金中小尺寸以及近间距的θ′和Ω沉淀相提高了室温及高温下合金的屈服强度和拉伸强度。然而，与不含Ag的合金相比，由于这种小尺寸及近间距的θ′和Ω沉淀相在变形过程中具有与基体的内在不相容性，含银合金的伸长率降低。     

高熵合金焊接性研究现状与展望

高熵合金作为一种新型的合金材料,相比于传统合金具有更加优异的力学性能、抗高温氧化性能、耐腐蚀性能、耐磨性能、磁学性能和抗辐射性能。当高熵合金作为结构材料时,其焊接性是必须要考虑的重要因素。不同的焊接方法由于焊接原理不同,其能量输入、能量密度和最高焊接温度等参数在不同尺度上存在着较大差异,会显著影响焊接接头的微观组织和力学性能。总结了近年来采用不同方法焊接/连接高熵合金同种或异种材料的研究现状,分析了母材状态、焊接方法、工艺参数和焊后热处理等因素对焊接接头组织演化和力学性能的影响。进一步对高熵合金焊接性研究方面存在的问题进行了总结,并对未来研究重点进行了展望。     

Y含量对Mg-Zn-Y合金显微组织及力学性能的影响

采用金相显微镜、扫描电子显微镜、X-射线衍射仪以及电子万能实验机等设备,研究了Y对Mg-2Zn-xY（X=0、0．5、1、3,质量分数／％）舍金的显微组织及力学性能的影响。结果表明：随着Y含量的增加,合金二次相由Ⅰ相＋W相转变为W相＋H相。舍金力学性能随Y加入量的增加而提高,当加入量为1％时,合金的力学性能达到最佳：抗拉强度达到207MPa,伸长率达到16．9％;而加入量为3％时,综合力学性能又有所下降。     

热处理工艺对GH4706合金显微组织与力学性能的影响

为掌握热处理工艺对GH4706合金组织性能的影响规律,研究了A、B、MST三种热处理工艺与合金组织性能的相关关系.结果表明,GH4706合金的主要强化相为γ＇相与γ＇/γ″共析出相,η相附近易形成γ＇、γ″相贫化区.A工艺在中间时效阶段析出的大尺寸γ＇相与时效阶段析出的小尺寸γ＇/γ″共析出相能够起到错配强化的效果,增大合金的室温拉伸强度.室温下η相为脆性相,不利于室温拉伸塑性与冲击韧性,因而B工艺的室温塑性与冲击韧性最佳.高温下η相能够起到协调晶内与晶界变形的作用,提高合金的650℃/690 MPa持久寿命与塑性,但过量η相析出不利于合金的持久寿命.     

Nb-V微合金中碳钢的显微组织与力学性能的关系

本工作采用光学，电子显徽术(TEM和SEM)及定量金相等技术观测了V和Nb—V微合金化中碳非诚质钢连续冷却后的显微组织，分析了显微组织与力学性能的关系。结果指出：Nb—V复合微合金化不仅更有效地细化钢的组织，而且显著地影响碳化物沉淀的析出方式—抑制其相间析出，因此，可提高钢的强度，并可改善韧性。     

微波辅助燃烧合成FeCoNiCuAl高熵合金的组织与性能

基于高熵合金的成分设计理念,利用铝热反应机制,以氧化物粉末为原料,采用微波辅助燃烧合成法,制备了块体FeCoNiCuAl高熵合金,试验了一种高熵合金制备的新方法.研究了该合金的微观结构和性能,结果表明:该合金的组织是典型的树枝晶;该合金具有简单的体心立方和面心立方结构;Fe、Co、Ni、Al四种元素分布比较均匀,Cu倾...     

时效处理对Al0.5CoCrFeNi高熵合金微观组织结构和力学性能的影响

对Al0.5CoCrFeNi高熵合金经不同温度时效处理24 h后的微观组织和力学性能进行研究。结果表明:时效处理前后,Al0.5CoCrFeNi高熵合金均由简单的体心立方相和面心立方相组成,组织主要为树枝晶形貌。但是,随着时效温度的升高(800℃和1 000℃),树枝晶析出弥散分布的针状第二相,且第二相数量不断增大。由于第二相的弥散强化作用,时效处理能显著提高合金的抗拉强度。     

SHS-离心法制备的Fe-Cr-Ni耐蚀合金的显微组织及力学性能

ＳＨＳ（ＳｅｌｆｐｒｏｐａｇａｔｉｎｇＨｉｇｈｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＳｙｎｔｈｅｓｉｓ）离心法具有高温、快速、反应过程复杂等特点，因而其产物的组织和性能也具有它的独特性。本文研究了ＳＨＳ离心法制备的ＦｅＣｒＮｉ耐蚀合金的显微组织及力学性能。     

共晶高熵合金的研究进展

高熵合金具有高的混合熵、缓慢的扩散和严重的品格畸变等特性,合金具有简单的组织结构和优异的综合性能,这为开发新型合金体系提供了广阔的发展思路.共晶高熵合金具有流动性好、凝固组织成分相对均匀、铸造缺陷少、组织可调控性等优点,可制备大尺寸高熵合金锭,因此共晶高熵合金的研究促进了高熵合金的工业化发展.概述了共晶高熵合金的国内外...