AlxCrFeNi3Ti0.3高熵合金的微观组织、力学和摩擦学性能研究
2023-08-21姜俊杰辛本斌张爱军韩杰胜孟军虎
材料保护 2023年8期
姜俊杰,辛本斌,张爱军,韩杰胜,孟军虎
(1.中国科学院兰州化学物理研究所中国科学院材料磨损与防护重点实验室,甘肃 兰州 730000;2.中国科学院大学材料与光电研究中心,北京 100049)
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高熵合金是由多种金属元素构成的一种新型金属材料[1,2]。由于高熵合金具有常规金属材料难以比拟的优异性能,如高强度,高硬度,优异的耐蚀和耐磨性能等[3-6],高熵合金自发现以来已经成为研究的前沿热门。高熵效应对金属间化合物的形成具有抑制作用,这使得高熵合金大都由固溶体结构组成[7]。单相面心立方(FCC)高熵合金通常其塑性好,但是强度不高;而单一体心立方(BCC)结构高熵合金的强度高,但是塑性较差。双相高熵合金兼具面心立方高熵合金良好的塑性以及体心立方高熵合金较高的强度,具有良好的综合力学性能,展现出广阔的应用前景。
近年来,人们对于高熵合金的研究主要集中于以Al、Co、Cr、Fe、Ni、Ti 和V 等金属元素为主的高熵合金材料,不同元素对高熵合金的性质也有着不同的影响。Chuang 等[8]研究了Ti 含量对Al0.2Co1.5CrFeNi1.5高熵合金的组织结构和耐磨性能的影响,发现随着Ti 含量的提高,η 相所占比例逐渐增加,且η 相开始聚集出现针状结构,合金的硬度提高明显,其耐磨性能明显高于SKH51 和SUJ2 等常规耐磨钢的。Liu 等[9]研究了AlxCrFeNiTi0.25高熵合金的组织结构和力学性能,发现合金主要由FCC 相和BCC 相组成,随着Al 含量的增加,合金的组织形貌也发生了变化,由树枝晶变为胞状共晶结构,其强度呈先增大后减小的趋势。……
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