FeCrNiCu系高熵合金及其内生型复合材料研究

来源 :南京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zbtoy
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
本文利用真空感应熔炼炉制备FeCrxNiCu高熵合金系,研究其在不同Cr成分含量下的微观结构与力学性能,以及合金元素V和Nb对FeCrNiCu高熵合金的显微组织及力学性能的影响规律和强化机理。在高熵合金相形成规律的研究基础上,以FeCrNiCu高熵合金为基体,成功开发了一系列原位碳化物增强高熵合金基复合材料。采用XRD衍射仪、扫描电镜、透射电镜等分析仪器对高熵合金及其复合材料的微观结构进行分析,借助硬度计、电子万能力学试验机等对高熵合金及其复合材料的力学性能进行了测试。本论文的主要研究内容如下:在FeCrxNiCu高熵合金中,随着Cr元素含量的增加,FeCrxNiCu高熵合金由单相FCC结构逐渐向FCC+BCC双相结构转变,晶界处有明显的Cu元素偏析。FeCrxNiCu高熵合金的显微硬度随着Cr元素含量增加而增加。Cr含量的增加可以有效提高合金的极限抗拉强度,但是合金的断裂延伸率会随着Cr含量的增加而降低。在FeCrNiCu Vx和FeCrNiCu Nbx高熵合金中,增加V元素或Nb元素含量,高熵合金的结构都由单相FCC逐渐向FCC+BCC双相转变。随着V元素含量增加,合金的显微硬度、极限抗拉强度和断裂延伸率都是先增加后减少,并在x=0.1时达到最大值;在加入合金元素Nb的实验中,合金的显微硬度、极限抗拉强度和Nb的含量成正相关,但是断裂延伸率随着Nb含量的增加而降低。以FeCrNiCu为基体,原位生成不同体积分数的TiC、SiC和NbC碳化物制备成高熵合金基复合材料。研究发现,复合材料都是由基体FCC结构和增强相组成;Si元素和C元素没有完全生成SiC颗粒,少部分直接固溶在基体中。随着增强相含量增加,复合材料的显微硬度和极限抗拉强度都显著增加,但是断裂延伸率逐渐降低。在上述实验研究的基础上,以FeCrNiCu为基体尝试同时加入V元素和TiC增强相。在(15-x)vol.%TiC/FeCrNiCu V0.02x中,随着x的增加,材料的TiC相逐渐减少,基体由单相FCC结构向FCC+BCC双相结构转变,其显微硬度逐渐减小,断裂延伸率逐渐增加,极限抗拉强度先增加后减少,在x=5时获得最大值。V元素与原位TiC颗粒对FeCrNiCu高熵合金的协同强化分别归因于固溶强化、位错强化、承载效应、Orowan强化机制和细晶强化。
其他文献
学位
学位
水下潜行器作为水中作业的工具或是作为国防武器装备发挥着非常重要的作用。螺旋桨是水下潜行器的核心部件之一。作为推进装置的重要组成部分,其可靠性和安全性必须非常高,水下潜行器推进装置的可靠性也逐步从一项指标成长为一个重要的研究方向。在海面之下,无法通过可见光对螺旋桨进行监测并且上岸检测故障存在滞后性,因此通过信号处理的方法进行螺旋桨故障及时诊断对于水下潜行器具有重要的意义。本文基于CFD数值计算,针对
新型Co基高温合金中L12-Co3(Al,W)析出相的发现,使得Co基高温合金的固溶温度、蠕变性能和抗氧化性能得到进一步提升,析出强化型Co基高温合金被认为是更高温度下服役的“新一代航空发动机用高温合金”。但析出强化型高温合金长期高温和应力下会发生析出相定向粗化形成筏化组织,严重影响蠕变性能。揭示应力作用下筏化的微观机制,对理解新型Co基高温合金组织结构演变和成分设计具有参考价值,同时可预测合金蠕
随着环境污染与能源问题日益严重,催化所起的作用也日渐明显。光催化、压电催化、热释电催化等催化技术经过多年的研究发展,遇到不同的发展瓶颈,伴随着的是层出不穷的解决方案与新的催化技术的探索。本论文选用水热法与熔盐法分别制备钛酸锶(SrTiO3)纳米颗粒与钛酸锶微米片,并且通过改变水热法的生长条件,制备得到低结晶的钛酸锶LC-Sr Ti O3纳米颗粒与高结晶的钛酸锶HC-Sr Ti O3纳米颗粒。通过研
热电器件可以将热能和电能进行转换而不排放有毒气体,为当前的能源危机提供了一个有效的解决方案。虽然单晶SnSe在b轴方向实现了ZT=2.6的超高热电性能,但单晶SnSe的加工性较差,生产周期较长,限制了其应用。由于多晶SnSe工艺简单、机械性能好和可大规模的生产,发展高性能的多晶SnSe成为了研究的焦点。我们设计出强磁场辅助水热法和优化工艺参数制备出纳米结构的SnSe,通过利用能量过滤、应力场波动等
传统的属性约简算法通常默认样本之间满足独立同分布假设。然而,现实世界中存在很多对象具有固有依赖关系的情况,也即不满足独立同分布假设,这种形式的数据通常可以很容易地用图结构来表示。因此我们这篇论文针对具有先验依赖关系的数据,也即图结构数据,研究其在节点分类任务的背景下的约简算法。我们从两个方面入手来研究图结构数据的约简。第一方面是图结构的约简,第二是图节点属性的约简。图结构的约简关注的问题是如何在维
近年来,锂硫电池由于具有高理论比容量(1675 m Ah/g)、高理论能量密度(2600Wh/kg)而备受关注,并且其活性材料硫廉价易得、无污染。充放电过程中可溶性多硫化物的穿梭效应是限制锂硫电池发展的瓶颈之一。凝胶聚合物电解质(GPE)不仅可以有效抑制穿梭效应,保证离子电导率的同时还可以避免液体电解质泄露的潜在安全问题。本文基于绿色环保理念,以木质纤维素(LC)为基体,通过NaOH/脲水溶液处理
近年来,随着5G通信技术的发展速度越来越快,对产品使用的基底材料的要求越来越高。5G具有高速率、高频、减少延迟等优点,这就要求基板材料具有较低的介电常数。聚酰亚胺材料由于在热稳定性、力学性能以及绝缘性等方面均表现突出,所以受到人们广泛的关注。5G通讯用基板材料要求所用封装薄膜的介电常数较低,才能保证信号传输的频率,但是传统的聚酰亚胺薄膜介电常数相对偏高,一般来说,发泡材料的介电常数远小于其本体材料
随着可穿戴设备的逐渐兴起,柔性电子器件成为了未来电子器件的发展方向。而ABX3型的钙钛矿材料在许多领域中都占据了极为重要的地位或表现出强大的应用潜力。本文总结归纳了6种制备钙钛矿柔性电子器件的方法,在本文中主要运用了其中两种:在有机柔性衬底上直接制备电子器件以及在硬质氟晶云母衬底上制备电子器件后将云母衬底减薄至柔性。在本文中,对两种著名的无机钙钛矿材料:Bi3.25La0.75Ti3O12和CsP