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AlMo0.5NbTa0.5TiZr难熔高熵合金微观组织及力学性能研究

2019-02-13梁霄羽要玉宏吕煜坤

西安工业大学学报 2019年1期

梁霄羽,要玉宏,吕煜坤

(西安工业大学 材料与化工学院,西安 710021)

高熵合金又称多主元合金[1-2],是一种新型金属材料。与传统的合金不同,高熵合金并非是以某一元素为主,而是由五种或五种以上元素按等原子比或近似等原子比混合而成。由于此类合金通常具有高强度[3-4]、高塑性[5-6]、耐磨[7-9]、耐腐蚀[10-11]及优异的低温使用性能[12-13]等特性,可广泛应用于机械加工、石油化工及低温超导等领域。现有研究所涉及合金主要由低熔点的元素组成,室温强度普遍低于铁基、镍基以及钴基等超合金,从而限制了其在航空航天领域的应用。因此,开发具有更高室温强度的合金对于扩展高熵合金的应用范围显得尤为必要。

包含难熔金属元素的高熵合金是新一代的高强度金属材料,其室温强度普遍高于传统高熵合金和超合金,可应用于航空航天领域,迄今为止,有关学者对这类高熵合金展开了研究。文献[14-16]将多种元素(全部或部分为难熔元素)按等原子比或近似等原子比混合制备了系列难熔高熵合金。其中,文献[15]利用与其他难熔金属元素原子半径相近且密度较小的Al原子替换了CrMo0.5NbTa0.5TiZr合金中的Cr,制备出无Laves相的新型难熔高熵合金AlMo0.5NbTa0.5TiZr,该合金密度相对原合金减小,其室温硬度、屈服强度和塑性均有所提高。文献[16]表明,AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金在高温下(如1 000 ℃)的比强度远高于传统的镍基超合金(IN718及MarM247),应用潜力极大。但文献[15-16]对AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金中出现的两种bcc相并未进行详细研究。文献[17]利用扫描透射显微镜(Scanning Transmission Electron Microscopy,STEM)明确了AlMo0.5NbTa0.5TiZr合金中出现的两种bcc相分别为无序bcc相和有序B2相。……

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