增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金研究进展 被引量：3

1

作者 邱贺方 袁晓静 +3 位作者 罗伟蓬 张泽 程晨 崔帆帆 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期70-82,共13页

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具备细小、均匀、规则的片层结构,在较宽的温度(70~1000 K)和成分偏差范围内均具备良好的组织结构和强塑性兼备的力学性能,因而成为目前研究最为广泛的共晶高熵合金。本文针对增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共... AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具备细小、均匀、规则的片层结构,在较宽的温度(70~1000 K)和成分偏差范围内均具备良好的组织结构和强塑性兼备的力学性能,因而成为目前研究最为广泛的共晶高熵合金。本文针对增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金,综述了不同工艺和工艺参数对该合金的微观组织和力学性能的影响,重点阐述了选区激光熔化技术制备AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的相分布、微观组织和强化机制。最后,指出当前增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金相形成机理及组织演化过程中存在的分歧和不足,并提出以AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金为基体的材料改性、增材制造高熵合金新工艺研究开发等发展方向,为推动该合金的工业化应用提供思路。 展开更多

关键词 alcocrfeni_(2.1)共晶高熵合金 增材制造 微观组织 力学性能 强化机制

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烧结温度和保温时间对黏结剂喷射增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金显微组织和性能的影响

2

作者 王启航 李静静 +3 位作者 胡时东 袁嘉明 蔡道生 魏青松 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1201-1214,共14页

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该... AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具有断裂强度高、抗疲劳强度高等优点。本研究使用黏结剂喷射增材制造技术(Binder jetting additive manufacturing,BJAM)制备该合金,通过调节烧结温度(1290℃~1350℃)和保温时间(1~5 h)探究烧结工艺对该合金的显微组织及拉伸性能的影响。结果表明:烧结温度和保温时间通过影响孔隙率及晶粒大小直接影响高熵合金烧结件的性能;孔隙率的下降与晶粒长大同时发生,两因素耦合影响烧结件的力学性能。1350℃保温3 h样品的伸长率达7.09%、致密度达92.5%,1350℃保温1 h样品的屈服强度和断裂强度分别达到600.19 MPa和1021.32 MPa。 展开更多

关键词 黏结剂喷射 共晶高熵合金 烧结工艺 显微组织 拉伸性能

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扫描策略对SLM AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金开裂敏感性的影响

3

作者 邱贺方 库岩涛 +1 位作者 罗伟蓬 袁晓静 《兵器装备工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期402-410,共9页

采用有限元仿真和试验相结合的方法从宏观分析了不同扫描路径对选区激光熔化成形AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金试样开裂敏感性的影响。研究发现,棋盘格扫描路径具有更小的动态应力值和残余应力,其残余应变导致试样呈现“内缩外拱”趋势... 采用有限元仿真和试验相结合的方法从宏观分析了不同扫描路径对选区激光熔化成形AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金试样开裂敏感性的影响。研究发现,棋盘格扫描路径具有更小的动态应力值和残余应力,其残余应变导致试样呈现“内缩外拱”趋势,而长直线扫描路径产生的残余变形导致试样上拱趋势更加明显,但上表面更加平整。另外,试验发现低能量密度下由于欠熔合引起的不规则缺陷造成的应力集中远大于由于过熔合引起的球形缺陷造成的应力集中,试样开裂敏感性随着输入能量密度的升高而逐渐降低。长直线扫描路径成形试样的裂纹自试样底部中间向上扩展并向上翘起,而棋盘格扫描路径打印的试样则自试样的对角开裂并向上翘起,与仿真结论保持一致。本文研究结果可为深入理解选区激光熔化技术成形AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的宏观开裂机制和推动该合金的工程化应用提供参考。 展开更多

关键词 alcocrfeni_(2.1)共晶高熵合金 扫描策略 数值仿真 增材制造 选区激光熔化

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形变热处理调控AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金组织及性能

4

作者 王鹏辉 张晓波 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期1-5,共5页

高熵合金因兼具高强度、高韧性、高温力学性能、抗氧化、耐腐蚀等性能,近年来成为材料领域的研究热点.共晶高熵合金结合共晶合金及高熵合金的优点,使得铸造大尺寸构件成为可能.通过冷轧及退火来调控合金的力学性能,采用XRD、SEM、EDS及... 高熵合金因兼具高强度、高韧性、高温力学性能、抗氧化、耐腐蚀等性能,近年来成为材料领域的研究热点.共晶高熵合金结合共晶合金及高熵合金的优点,使得铸造大尺寸构件成为可能.通过冷轧及退火来调控合金的力学性能,采用XRD、SEM、EDS及拉伸试验研究了共晶高熵合金经不同温度退火后组织及力学性能的变化.结果表明:合金经冷轧30%后,抗拉强度得到异常提升,但延伸率骤降.冷轧30%后在800、900、1 000℃退火,组织由部分再结晶逐渐转变为完全再结晶,且晶粒略微长大.800℃退火后存在变形的大晶粒和再结晶的小晶粒,多种强化机制协调作用,使得抗拉强度和延伸率分别为1 272 MPa、12.39%. 展开更多

关键词 共晶高熵合金 形变热处理 异质结构 力学性能

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AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金与304不锈钢扩散焊接头强化新策略

5

作者 李鹏 孙浩田 +4 位作者 李超 吴宝生 杨江 姜瑀 董红刚 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第7期2121-2135,共15页

为探索共晶高熵合金潜在的工程应用,研究AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金与304不锈钢扩散焊接头的界面组织和力学性能。扩散区由固溶体区和Fe2Al5金属间化合物区组成。不锈钢与高熵合金、高熵合金中两相之间均存在元素扩散速率差异,近高... 为探索共晶高熵合金潜在的工程应用,研究AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金与304不锈钢扩散焊接头的界面组织和力学性能。扩散区由固溶体区和Fe2Al5金属间化合物区组成。不锈钢与高熵合金、高熵合金中两相之间均存在元素扩散速率差异,近高熵合金侧形成由FCC相和γ-Fe相组成的固溶体区,提高接头的剪切强度。另外,接头剪切强度先增加后减少,在980℃,60 min和30 MPa工艺参数下接头最高剪切强度为355 MPa。扩散区形成的互锁结构和局部固溶体结构协同提高接头的剪切强度。 展开更多

关键词 扩散连接 alcocrfeni_(2.1)共晶高熵合金 强化机理 304不锈钢 剪切强度

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共晶高熵合金C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni强度-韧性协同效应 被引量：1

6

作者 黄思睿 张继峰 朱和国 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第4期1204-1213,共10页

通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)... 通过真空感应熔炼制备C_(x)CoCr_(3)Fe_(5)Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响。随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M_(23)C_(6)碳化物和FCC相的共晶结构。与CoCr_(3)Fe_(5)Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5MPa以及伸长率55.4%)相比,C_(0.2)CoCr_(3)Fe_(5)Ni共晶HEA的屈服强度(378.9MPa)、极限抗拉强度(837.1MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高。该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化。 展开更多

关键词 高熵合金 M_(23)C_(6)碳化物 共晶组织 力学性能 强化机制

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激光功率对AlCoCrFeNi2.1高熵合金涂层组织与性能影响

7

作者 冉启科 徐峰 +3 位作者 王波 刘文义 景然 李凡可 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第8期183-194,共12页

利用激光熔覆技术在Q235钢基体表面制备了AlCoCrFeNi2.1高熵合金涂层,研究了激光功率对涂层组织和性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站等对AlCoCrFeNi2.1高... 利用激光熔覆技术在Q235钢基体表面制备了AlCoCrFeNi2.1高熵合金涂层,研究了激光功率对涂层组织和性能的影响。通过X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、维氏显微硬度计、摩擦磨损试验机和电化学工作站等对AlCoCrFeNi2.1高熵合金涂层的显微组织、物相、力学性能及耐蚀性能进行了分析。结果表明:激光熔覆制备的AlCoCrFeNi2.1高熵合金涂层的组织由体心立方(BCC)结构和面心立方(FCC)结构的固溶体相构成;当激光功率大于1200 W时,涂层中BCC(α-Fe)固溶体相逐渐增多,晶粒由等轴晶和柱状树枝晶逐渐转变为细小的等轴晶;随着激光功率的增加,涂层的硬度呈现出先增加后降低的趋势;当激光功率1600 W时,涂层的硬度最大,为403.6 HV0.2,约为基体的2.5倍,此时涂层的耐磨性能达到最优,其磨损率为0.39×10^(-5) g·N^(-1)·m^(-1),自腐蚀电流密度最小,为5.23×10^(-9 )A·cm^(-2),耐腐蚀性能最好。 展开更多

关键词 alcocrfeni2.1高熵合金 微观组织 耐磨性 耐腐蚀性

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共晶高熵合金研究进展 被引量：1

8

作者 晋玺 乔珺威 《铸造技术》 CAS 2024年第4期309-315,共7页

共晶高熵合金是凝固过程中发生共晶转变的多组元合金,具有优异的液态充型能力和机械性能,适用于生产形状复杂、对力学性能要求较高且不能进行热机械处理的零件。共晶高熵合金具有4种及以上元素,且相组成和组织形貌对合金成分变化不敏感... 共晶高熵合金是凝固过程中发生共晶转变的多组元合金,具有优异的液态充型能力和机械性能,适用于生产形状复杂、对力学性能要求较高且不能进行热机械处理的零件。共晶高熵合金具有4种及以上元素,且相组成和组织形貌对合金成分变化不敏感,因此具有很大的性能调控空间及工艺窗口。通过调控共晶高熵合金的相组成及组织形貌可使其叠加各种优异性能。本文从设计方法、制备工艺、组织结构、力学及理化性能等方面综述了共晶高熵合金的研究现状,并对共晶高熵合金未来的发展进行展望。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 设计方法 热机械处理 组织结构 力学性能 耐蚀性

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增材制造VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金的组织及力学性能

9

作者 王俊锋 吴明旭 +5 位作者 王舒滨 何毅 杨超 汪东红 疏达 孙宝德 《材料热处理学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期38-45,共8页

高熵合金与增材制造技术的结合,为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金,通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数,并对试样进行了室温及高温压缩... 高熵合金与增材制造技术的结合,为极端服役环境下结构复杂部件的一体化制造提供了新的思路。采用激光熔化沉积(LMD)技术成功制备了VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金,通过显微组织分析筛选出最佳激光功率参数,并对试样进行了室温及高温压缩性能测试。结果表明:VNbTiSi轻质难熔共晶高熵合金表现出了优异的打印性能,最佳工艺参数下制备得到的样品在宏观和微观上均没有出现裂纹。在合金底面及沿构建方向,熔池内部与熔池边界(搭接处)均呈现出不同的形貌,熔池内部由柱状的全共晶组织构成,共晶胞为熔池边界出现较为粗大的(Nb, X)5Si3初生硅化物相。相比铸态组织,激光熔化沉积使得共晶组织的片层间距显著细化。增材制造合金不仅在1000℃下压缩强度可达640 MPa,在1100℃时依然能够保持高于500 MPa的压缩强度,高温压缩性能显著优于铸态VNbTiSi合金。 展开更多

关键词 难熔高熵合金 增材制造 共晶 片层间距 高温压缩

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退火温度对Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能的影响

10

作者 聂帅 刘浩翔 +4 位作者 武宇浩 刘栩东 贺一轩 王军 李金山 《铸造技术》 CAS 2024年第7期639-646,共8页

良好的延展性是合金成形能力的重要影响因素,尽管共晶高熵合金具有良好的铸造性能,但有限的延展性限制了其实际应用。本文采用热轧和退火工艺来克服共晶高熵合金这一问题,探究热轧后不同退火温度对Al21.5Co19.5Fe9.5Ni50共晶高熵合金微... 良好的延展性是合金成形能力的重要影响因素,尽管共晶高熵合金具有良好的铸造性能,但有限的延展性限制了其实际应用。本文采用热轧和退火工艺来克服共晶高熵合金这一问题,探究热轧后不同退火温度对Al21.5Co19.5Fe9.5Ni50共晶高熵合金微观组织和力学性能的影响。结果表明,当退火温度为700℃时,合金的断裂强度和断裂伸长率达到最优,分别为1211 MPa和14%。其优异强塑性匹配来自于热轧-700样品在拉伸变形过程中,FCC相内出现大量位错并在相界面处堆积,B2相由于相界面处的高局部应力导致应力诱发马氏体相变转变L10孪晶马氏体,合金产生了TRIP效应,使其达到最优的强塑性匹配。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 退火温度 力学性能 相变表征 变形机制

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热机械处理Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能研究

11

作者 金妮 刘浩翔 +4 位作者 武宇浩 刘栩东 贺一轩 王军 李金山 《铸造技术》 CAS 2024年第4期335-341,共7页

共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al-(21)Co_(19.5)Fe_(9.5)Ni_(50)共... 共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al-(21)Co_(19.5)Fe_(9.5)Ni_(50)共晶高熵合金为研究对象,探究了热机械处理对合金微观组织和拉伸力学性能的影响规律。并结合合金微观组织和相结构对合金应变硬化能力的影响,阐明了热机械处理条件下合金的变形机制及其对合金力学性能的影响。结果表明,经过热机械处理后合金由共晶层片组织转变为近完全等轴晶组织,且FCC相中析出L1_(2)相。热机械处理后合金在拉伸变形过程中,随着应变量的增加FCC相内位错密度增加,B2相发生应力诱发马氏体相变而形成具有相互交错孪晶结构的L1_(0)相,最终在FCC相与B2相双重强化机制下,表现出更高的屈服强度(551 MPa)和断裂伸长率(10.2%),加工硬化率曲线出现显著变化。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 热机械处理 力学性能 相变表征 变形机制

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Hf含量对CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金显微组织与摩擦性能的影响 被引量：3

12

作者 艾诚 赵鑫博 +3 位作者 陈曦 郭敏 黄太文 刘林 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期2850-2860,共11页

本文设计了三种不同Hf含量的CoCrFeNiHf_(x)(x=0.3、0.43和0.5)共晶高熵合金,并探究了Hf含量对CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金显微组织、显微硬度与摩擦学性能的影响规律。结果表明:随着Hf含量的提高,铸态组织由亚共晶(初生γ相+γ/Laves... 本文设计了三种不同Hf含量的CoCrFeNiHf_(x)(x=0.3、0.43和0.5)共晶高熵合金,并探究了Hf含量对CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金显微组织、显微硬度与摩擦学性能的影响规律。结果表明:随着Hf含量的提高,铸态组织由亚共晶(初生γ相+γ/Laves共晶相,x=0.3)向共晶(γ/Laves共晶,x=0.43)和过共晶(初生Laves相+γ/Laves共晶相,x=0.5)演变,且合金的显微硬度随之增大。纳米压痕实验结果表明,随着Hf含量的提高,合金中初生相和共晶相的硬度均随之增大。同时,Hf含量对摩擦因数的影响较小,但磨痕深度随Hf含量的增大呈先减小后增大的趋势,且合金的磨损机制由黏着磨损向磨粒磨损转变。共晶合金CoCrFeNiHf_(0.43)表现出最佳的耐磨性,其原因是共晶合金的片层状全共晶组织在磨损过程中发生了协同变形,使得该合金在磨损过程中不易产生脆性剥落。 展开更多

关键词 CoCrFeNiHf_(x)共晶高熵合金 显微组织 显微硬度 纳米压痕 摩擦学性能

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放电等离子烧结AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的组织演变与性能调控

13

作者 兰利伟 崔泽琴 +1 位作者 王文先 郝晓虎 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第5期793-799,共7页

采用放电等离子烧结(SPS)技术在恒压40 MPa下选择不同的烧结温度(900,1000,1100,1200℃)制备AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金(EHEAs),研究温度对EHEAs致密化行为、物相组成、宏观形貌与微观组织以及不同截面力学性能的影响规律。随着烧结... 采用放电等离子烧结(SPS)技术在恒压40 MPa下选择不同的烧结温度(900,1000,1100,1200℃)制备AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金(EHEAs),研究温度对EHEAs致密化行为、物相组成、宏观形貌与微观组织以及不同截面力学性能的影响规律。随着烧结温度的升高,合金的孔隙缺陷逐渐消失,当烧结温度为1200℃时致密度高达99.2%.SPS烧结EHEAs的微观组织为树枝晶,物相由FCC和BCC/B2相组成,并分别分布于枝晶和枝晶间。SPS低温烧结状态下由于孔隙效应显示出压缩性能的各向异性,随着温度的升高,各向异性消失。烧结温度为1200℃时抗压强度最高可达2690 MPa,延伸率为40%. 展开更多

关键词 放电等离子烧结 共晶高熵合金 微观组织 力学性能

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C合金化对AlCrFeCoNi_(2.1)共晶高熵合金微观组织和拉伸性能的影响 被引量：3

14

作者 车路长 刘俊 +5 位作者 彭菲菲 熊欢 张菲玥 马县能 高妞 刘鑫旺 《精密成形工程》 北大核心 2022年第8期148-154,共7页

目的为了显著提高AlCrFeCoNi_(2.1)共晶高熵合金的室温力学性能,利用C合金化的方法研究不同碳含量对微观组织和室温拉伸性能的作用规律。方法采用电弧熔炼-滴铸方法制备了不同C含量的(AlCrFeCoNi_(2.1))-x%C(x=0、1、2、3,原子数分数)... 目的为了显著提高AlCrFeCoNi_(2.1)共晶高熵合金的室温力学性能,利用C合金化的方法研究不同碳含量对微观组织和室温拉伸性能的作用规律。方法采用电弧熔炼-滴铸方法制备了不同C含量的(AlCrFeCoNi_(2.1))-x%C(x=0、1、2、3,原子数分数)共晶高熵合金,利用XRD、SEM和EDS等手段研究了不同C含量下微观组织、相结构和拉伸性能的变化规律。结果添加C元素后,合金未形成新相,仍然由FCC相和B2相组成,但其微观组织呈现出由层片状向树枝晶转变的特征。随着C含量的增加,屈服强度和抗拉强度增大,但伸长率有一定的降低,其中(AlCrFeCoNi_(2.1))-3%C(原子数分数)合金的屈服强度可达到791 MPa,抗拉强度可达到1332 MPa,同时伸长率仍有6.1%,与AlCrFeCoNi_(2.1)合金相比,屈服强度和抗拉强度分别提高了99 MPa和296 MPa。结论该强化效果主要来源于C原子的固溶强化作用和微观结构的改变。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 相结构 微观组织 拉伸性能

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共晶高熵合金

15

作者 晋玺 乔珺威 《金属世界》 CAS 2023年第6期11-15,共5页

共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金,具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现,大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变,所形成的共晶合金大多性能较差,这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限... 共晶合金是工业上广泛应用的一类铸造合金,具有优异的充型能力、机械性能、组织均匀性以及稳定性等。统计发现,大约70%的传统二元合金中存在着共晶转变,所形成的共晶合金大多性能较差,这主要受限于其固定的共晶点、相体积分数以及有限的相组成。相较于传统共晶合金,共晶高熵合金含有更多的组成元素,同时共晶成分由一个点扩展为一定的成分区间,因而力学性能、物理性能以及化学性能具有更大的调控范围,具有更广阔的应用前景。 展开更多

关键词 共晶合金 相体积分数 充型能力 共晶成分 铸造合金 二元合金 高熵合金 共晶转变

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高熵合金AlCoCrFeNi2.1的共晶组织及析出相研究 被引量：7

16

作者 熊婷 郑士建 马秀良 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期470-475,共6页

本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对共晶高熵合金AlCoCrFeNi2.1的显微结构进行了多尺度表征。结果表明,合金中的共晶两相分别为面心立方相和体心立方有序相-B2相;共晶两相中均存在纳米级析出相,面心立方相中存在L12... 本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜和透射电子显微镜对共晶高熵合金AlCoCrFeNi2.1的显微结构进行了多尺度表征。结果表明,合金中的共晶两相分别为面心立方相和体心立方有序相-B2相;共晶两相中均存在纳米级析出相,面心立方相中存在L12析出相,B2相中存在无序体心立方析出相。铸态合金的相组成偏离合金平衡相组成,合金在凝固过程中首先形成面心立方相和B2相共存的共晶组织,在冷却过程中L12相及体心立方相分别在面心立方相及B2相中析出。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 微观结构 扫描电子显微镜 透射电子显微镜

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铸态及激光粉末床熔融AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的微观组织及力学性能

17

作者 唐旭 张昊 +6 位作者 薛鹏 吴利辉 刘峰超 朱正旺 倪丁瑞 肖伯律 马宗义 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1461-1470,共10页

共晶高熵合金作为一种原位复合材料,因其具有典型的双相层片状组织和良好的流动性能,在组织以及性能调控方面具有巨大的潜力。本工作分别采用真空感应熔炼和激光粉末床熔融(LPBF)制备了AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金,分析了制备工艺对... 共晶高熵合金作为一种原位复合材料,因其具有典型的双相层片状组织和良好的流动性能,在组织以及性能调控方面具有巨大的潜力。本工作分别采用真空感应熔炼和激光粉末床熔融(LPBF)制备了AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金,分析了制备工艺对该合金微观组织的影响,并探究了2种样品在室温、500℃和700℃条件下的拉伸性能。结果表明,铸态和LPBF成形样品均呈现出由fcc相和bcc/B2相交替组成的共晶结构。LPBF过程中极高的加热和冷却速率有利于超细均匀共晶层片的形成,并且显著降低了元素偏析。在室温拉伸变形过程中,由于较强的相界强化和双相协同变形特性,使得LPBF成形样品的抗拉强度相较于铸态样品提升了约28%,并获得了10%的良好延伸率。在500℃拉伸条件下,铸态及LPBF成形样品的力学性能均有所下降,这可能归因于合金中剧烈的相变。随拉伸温度升至700℃,铸态样品的力学性能持续降低,而LPBF成形样品表现出更低的抗拉强度和优异的伸长率,其原因是其超细共晶层片在高温条件下易于沿相界发生相对滑动,此时合金的断裂机制以韧性断裂为主。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 激光粉末床熔融 显微组织 力学性能 断裂机制

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退火温度对共晶和单相Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金显微组织及硬度的影响 被引量：2

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作者 吴长军 熊伟 +2 位作者 周琛 刘亚 苏旭平 《常州大学学报（自然科学版）》 CAS 2021年第3期1-8,共8页

采用电弧熔炼法制备了4个铸态为FCC+B2共晶组织和B2单相的Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金,分析了其相变点,并研究了600,800,1000℃下真空退火10 d对这些合金显微组织及硬度的影响。研究表明:AlCoCrFeNi_(2.1)和Al_(0.75)Co_(1.25)CrFeNi合金的... 采用电弧熔炼法制备了4个铸态为FCC+B2共晶组织和B2单相的Al-Co-Cr-Fe-Ni高熵合金,分析了其相变点,并研究了600,800,1000℃下真空退火10 d对这些合金显微组织及硬度的影响。研究表明:AlCoCrFeNi_(2.1)和Al_(0.75)Co_(1.25)CrFeNi合金的共晶反应温度分别为1344℃和1359℃。600~1000℃退火10 d对AlCoCrFeNi_(2.1)高熵合金的显微组织无明显影响;而随着退火温度的增加,Al_(0.75)Co_(1.25)CrFeNi合金中共晶组织的两相层片间距增加。随着Al含量的增加,Al_(x)Co_(2-x)CrFeNi合金的B2相稳定性增加,合金的固相线温度明显升高,显微硬度也明显增加。铸态为B2单相的AlCoCrFeNi合金加热到605.7℃以上会转变为组织细小的FCC+B2+σ三相;继续加热到906.8℃以上,σ相消失,FCC相呈大块状分布。而Al_(1.75)Co_(0.25)CrFeNi合金需要加热到982.4℃以上才会分解为两种不同成分的B2相。实验发现:退火温度越高,合金的显微硬度越低,这些合金在800℃以下都具有较高的硬度。 展开更多

关键词 Al-Co-Cr-Fe-Ni 高熵合金 退火处理 共晶 显微组织

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选区激光熔化共晶高熵合金凝固行为 被引量：3

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作者 苏捷 陈仕奇 +2 位作者 丁正阳 刘彬 刘咏 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期658-669,共12页

采用选区激光熔化技术(SLM)制备了Fe_(23.3)Co_(25.1)Cr_(18.8)Ni22.6Ta_(8.5)Al_(1.7)共晶高熵合金,研究了工艺参数对凝固组织演化的影响。结果表明:SLM产生的高过冷度是影响共晶高熵合金组织形态变化的主要因素。通过计算共晶和枝晶... 采用选区激光熔化技术(SLM)制备了Fe_(23.3)Co_(25.1)Cr_(18.8)Ni22.6Ta_(8.5)Al_(1.7)共晶高熵合金,研究了工艺参数对凝固组织演化的影响。结果表明:SLM产生的高过冷度是影响共晶高熵合金组织形态变化的主要因素。通过计算共晶和枝晶生长速率与过冷度的关系,发现当过冷度∆T>129 K时,面心立方(FCC)相枝晶的生长速率将超过共晶生长,共晶高熵合金凝固组织转变为以FCC相为主的枝晶生长。共晶高熵合金FCC相生长的绝对稳定性临界速率约为850 mm/s,凝固组织主要通过树枝状生长。SLM工艺特有的热循环特征造成熔池搭接区富Ta,贫Fe、Cr,这是由于Ta元素与Fe、Cr较低的混合焓引起凝固时Ta对Fe、Cr的排斥。 展开更多

关键词 共晶高熵合金 选区激光熔化 竞争生长 快速凝固

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