硼元素和铁元素对AlCoCrFeNi基高熵合金的改性研究

来源 :大连理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:davidrandy
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
高熵合金是近些年发展起来的一种新型多主元合金。高熵合金一般定义为由五种及五种以上具有等摩尔比或者近似等摩尔比的元素组成的新型合金。经过合适的设计,高熵合金可以同时具有很多独特的物理、化学和力学性能如高强度和硬度、超导性、优异的磁性能、耐磨性以及强耐腐蚀性等优点。目前很多高熵合金系都是以AlCoCrFeNi为基础而添加其他元素的。综合以上,本课题通过添加软磁元素B和硬磁元素Fe至AlCoCrFeNi基高熵合金中,通过调节添加的合金元素含量的方法,研究探讨了三个系列的多主元高熵合金的微观组织和各项性能。本文,通过真空电弧熔炼的方法,在高真空反充氩气的保护气氛下制备了AlCoCrFeNiBx和AlCoCrFexNi系列高熵合金。并采用X射线衍射分析技术(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析(EDS)、力学压缩试验、显微硬度测试以及磁性能测试等研究手段对上述系列合金进行了深入研究。研究结果表明:(1) AlCoCrFeNiBx (x=0,0.01...0.09,0.10)系列高熵合金:合金的微观结构随着硼元素含量的增加由BCC+B2的混合结构转变为BCC+B2+FCC的混合结构;合金的组织由等轴晶形态转变为柱状树枝晶形态,在转变过程中伴随着晶粒尺寸的明显细化;合金的硬度和强度均呈现先上升后下降的趋势,合金的塑性有明显的提高;随着硼元素的增加,合金的矫顽力和磁饱和强度逐渐降低,表明合金具有了更好的软磁性能。(2) AlCoCrFeNiBx (x=0,0.1,0.25,0.5,0.75和0.10)系列高熵合金:该系列合金的微观结构随着硼元素含量的增加,变化相对比较复杂,首先由BCC+B2的混合结构向BCC+B2+FCC的混合结构转变,最终转变为BCC+B2+FCC+硼化物相的结构;合金的组织则由等轴晶形态先转变为柱状树枝晶形态,最后转变为固溶体与硼化物相间的复杂组织,同样伴随着晶粒尺寸的明显细化;合金的硬度呈现先下降后升高的趋势,强度和塑性都呈明显的下降趋势,合金的矫顽力和磁饱和强度同样逐渐降低,显示出合金更加优异的软磁性能。(3) AlCoCrFexNi (x=0.2,0.4...,1.8,2.0)系列高熵合金:随着铁元素含量的增加,AlCoCrFexNi系列高熵合金的微观结构由Cr3Ni2+BCC+B2转变为BCC+B2的混合结构;合金的组织由柱状树枝晶形态向等轴晶形态转变;合金系的硬度值随着Fe含量的增加呈下降趋势;合金强度随铁含量的增加变化不大,但塑性有所增加,主要是由于合金晶格畸变程度减小,应变能降低,对位错滑移的阻力减小导致的。
其他文献
2020年伊始,我们度过了一个特殊的春节.自新型冠状病毒肺炎疫情发生以来,一场无声的战役在各地打响.作为疫情中心的武汉,更是牵挂着全国人民的心.潜伏期长且传播能力强的病毒
期刊
期刊
学位
面对突如其来的严重疫情,一场疫情防控阻击战在中华大地骤然打响.新型冠状病毒肺炎(以下简称“新冠肺炎”)疫情发生以来,习近平总书记始终高度重视,多次召开会议、多次听取汇
期刊
Interfacial electron transfer between electroactive biofilm and the electrode was crucial step for microbial fuel cells (MFCs). A three-dimensional multilayer p
黄铁矿是最为常见的金属硫化物矿物,广泛存在于各种尾矿、废石堆和有价值的原矿中。在自然环境中,黄铁矿容易发生氧化反应导致酸性矿山废水(AMD)污染,进而威胁人类的健康安全。为了从源头上控制AMD的产生,本论文采用电化学技术和传统的化学浸取法相结合,筛选出合适的有机硅烷钝化剂,并探讨有机硅烷钝化黄铁矿的效果和机理,得到有价值的结果主要有:实验选用的三种有机硅烷钝化剂:氨丙基三甲氧基硅烷(APS)、乙烯
期刊
In order to optimize mass transportation and exchange, nature creates hierarchically porous networks whicharecomposedofmulti- levelbranches.Althoughbottom-uptem
The development of polymeric optical materials with a higher refractive index, transparency in the visible spectrum region and easier processability is increasi
期刊