(6)高熵合金中总有一些元素,如铝(A1)元素,会使合金产生致密氧化物,而高熵 合金通常都具有纳米晶、非晶、单相、低自由焓的特性,因此高熵合金的耐腐蚀I生能 比传统合金更为优秀。
1。4 高熵合金的制备方法
目前,制备高熵合金的主要方法为真空电弧炉熔铸法,其他的制备方法有:机械合 金化法、电化学法、热喷涂法、磁控溅射法、粉末冶金法、激光熔覆法。其中激光熔覆 法是制备高熵合金的新方法。这种方法的优点在于:
① 激光束具有高的能量密度,高加热速率,高冷却速度。激光熔覆组织是一种快 速凝固组织,有利于获得更好的性能。
② 采用激光熔覆技术可以在传统材料表面获得性能优异的涂层,可改善基体材料 表面性能,保护内部金属。
③ 激光熔覆涂层与基体材料之间呈冶金结合。这些特性使得激光熔覆技术过去10 年中在材料表面改性方面受到高度的重视。
高熵合金由于高熵效应所以具有很多优异的性能,如高硬度、高耐磨性、良好的耐 蚀性等。
1。5 高熵合金的研究现状
1。6 高熵合金的前景展望
高熵合金发展潜力巨大,不但可以开发出大量的高技术材料,还可采用多种制备工 艺来制作块材、涂层或薄膜材料,如熔铸、粉末冶金、喷涂及镀膜等。通过合理调整合 金成分和制备工艺,可制备具有高硬度、高耐磨性、耐高温氧化、耐蚀性的材料,其应 用领域十分广泛。除传统的用途之外,高熵合金还可用于保护性或功能性涂层材料及设 备修复材料等。
1。7 选题的内容及意义
根据等摩尔比、高混合熵的设计理念,多组元高熵合金具有一些传统合金无可匹敌 的优异性能,对提高传统钢铁行业具有重要的意义。从而成为继大块非晶之后的又一新 的研究热点。
在前期已做过关于 CoCrCu0。5FeNiTi 高熵合金的组织和性能的研究,实验最终发现 CoCrCu0。5FeNiTi 高熵合金拥有大量的金属间化合物相,并且计算其电负性差ΔX=0。14, 发现ΔX 大于 0。133,这符合董永等人[22]提出的拓扑密排相稳定存在的条件。现如今绝 大多数的科研工作者都在探讨一些新的合金系,而对于现存合金系很少人探讨其强化机 制。北京科技大学卢昭平等人[23]研究了塑性变形对 FeCoNiCr 系列的高熵合金的性能及 组织的影响。大连理工卢一平等人[24]研究了热处理对于 CoCrFeNiTi0。5 高熵合金组织及 性能的影响。而对于 CoCrFeNiTi0。5 高熵合金其化合物相较少,热处理对其组织和性能的 改变有限。因此,本文选取化合物相较多的 CoCrCu0。5FeNiTi 高熵合金,考虑通过适当
的热处理,研究这些化合物相随不同加热温度时的转变情况。文献综述
第二章 实验材料和方法
2。1 前言
高熵合金作为一种新型的材料,人们对其组织和性能还处于摸索状态。相变取决于 原子扩散,它需要组元之间的协同扩散才能达到不同相的平衡分离,但高熵合金由于元 素众多,元素间的协同扩散缓慢,因而存在迟滞扩散现象。为了研究 CoCrCu0。5FeNiTi 高熵合金显微组织的热稳定性规律,本文采用水冷铜坩埚真空熔炼方法制备
CoCrCu0。5FeNiTi 合金,研究退火温度、冷却方式对其显微组织和性能的影响,以期推 动多主元高熵合金的基础研究和工程应用。
2。2 实验方案
2。2。1 实验材料的制备
本实验的所有试样均采用铜模冷却的 WK-II 型非自耗真空电弧炉熔炼,真空度为 5×10-3Pa。使用真空电弧炉熔炼是因为在熔炼过程中炉内被充满惰性气体—氩气作为保 护气体,以防止在熔炼过程中氧气等气体和金属发生反应,从而生成各种化合物,影响 实验结果。并且真空电弧炉熔炼温度可根据不同金属的熔点进行调节,可以熔炼存在高 熔点金属的合金。图 2-1 为 WK-II 型非自耗真空电弧炉,图 2-2 为实验制备试样的宏观 照片。 来-自~优+尔=论.文,网www.youerw.com +QQ752018766-