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添加Be对CoCrFeNi高熵合金组织和性能影响的研究

2022-12-21周芃李可然胡飞时天骄龚攀

精密成形工程 2022年12期

周芃,李可然,胡飞,时天骄,龚攀

添加Be对CoCrFeNi高熵合金组织和性能影响的研究

周芃a,李可然b,胡飞b,时天骄b,龚攀b

(华中科技大学 a.分析测试中心 b.材料科学与工程学院材料成形与模具技术国家重点实验室,武汉 430074)

研究CoCrFeNi高熵合金组织和性能在添加Be后的变化,通过高熵合金固溶体相形成规律,设计从面心立方固溶体转变至含体心立方及金属间化合物的(CoCrFeNi)1-xBe系列高熵合金。通过计算验证(CoCrFeNi)1-xBe系列高熵合金的成分是否落入固溶体区域,并对上述成分高熵合金组织和力学性能进行研究。Be元素的原子数分数为4%时,高熵合金仍为单一的FCC相结构,随着Be元素含量的进一步增加,基体中出现BCC相和金属间化合物。Be的添加使得(CoCrFeNi)1-xBe高熵合金的屈服强度及显微硬度均大大提高,同时密度降低。根据相形成规律设计的(CoCrFeNi)1-xBe系列高熵合金表明,适量添加Be元素可以改善CoCrFeNi高熵合金的综合物理力学性能。

高熵合金;Be元素添加;微观组织结构;力学性能

传统合金采用以1种或2种元素为主元元素的设计理念,获得单主元或双主元合金,其他元素仅有少量添加。高熵合金(High Entropy Alloys,HEAs)突破这种设计理念,由多种主元元素以等比例或近等原子比构成[1]。由于这种独特的成分特点,高熵合金具有较高的混合熵、较大的晶格畸变、缓慢的扩散效应和鸡尾酒效应。高熵合金的设计理念赋予其许多优异的性能,如良好的低温力学性能、耐蚀耐磨性能、耐高温性能、优异的软磁性能等[2-4],在众多领域表现出了巨大的应用潜力。……

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