C合金化对CrFeCoNi高熵合金机械性能和腐蚀行为的影响

来源 :武汉科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:haizhi19841029
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合金化已被广泛地用来改善多主元高熵合金的性能,其中,C在高熵合金的强化方面具有显著的作用且在CrFeCoNi高熵合金中未得到系统研究。所以,本文研究了(CrFeCoNi)-xC(x=0,0.25,0.5,3 at.%)多主元高熵合金体系,采用真空电弧炉熔炼法制备高熵合金铸锭,并对合金进行了均匀化、冷轧和再结晶处理,研究了C合金化对CrFeCoNi高熵合金相结构、微观组织、拉伸性能及腐蚀行为的影响。首先,研究了低碳含量(0.25和0.5 at.%C)合金化对CrFeCoNi高熵合金凝固态和均匀化态相结构和微观组织的影响。凝固态的(CrFeCoNi)-0.25C和(CrFeCoNi)-0.5C高熵合金的凝固组织由粗大晶粒组成,均为单相面心立方(FCC)结构。凝固组织存在元素偏析,Cr元素偏析于枝晶间,Fe、Co和Ni元素偏析于枝晶上。两种合金1200℃/6 h均匀化后,元素偏析已基本消除,实现了成分均匀化的目的。其次,研究低碳含量(0.25和0.5 at.%C)合金化对CrFeCoNi高熵合金再结晶后微观组织和拉伸性能的影响。两种合金的微观组织由等轴晶和退火孪晶组成。(CrFeCoNi)-0.25C为单相FCC结构,(CrFeCoNi)-0.5C由等轴晶和球形Cr23C6碳化物组成,碳化物不均匀地分布在晶界和晶内。随着碳含量的增加,合金的屈服强度和抗拉强度逐渐增加。最后,研究高碳含量(3 at.%C)合金化对CrFeCoNi高熵合金再结晶后相结构、微观组织、拉伸性能和腐蚀行为的影响。(CrFeCoNi)-3C高熵合金析出更多的球形Cr23C6碳化物,不均匀地分布于晶界和晶内。800℃/1 h退火后,(CrFeCoNi)-3C高熵合金的屈服强度为767 MPa、抗拉强度为957.7 MPa。然而,碳化物的析出,使合金的耐蚀性有了一定的下降,表面出现点蚀留下的孔洞。本文研究表明,对CrFeCoNi高熵合金的C合金化是有效的强化方法,为CrFeCoNi高熵合金的发展起到一定的作用。
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