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作者:冯力;张华倩;张维;安国升;赵燕春;
单位:兰州理工大学材料科学与工程学院;兰州理工大学有色金属先进加工与再利用国家重点实验室;中核核电运行管理公司;
摘要:本文选取Fe,Cr,Mn,Al,Cu等相对廉价的元素作为高熵合金的主元素,利用真空电弧熔炼技术制备FeCrMnAlCu系高熵合金。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、透射电镜(TEM)、显微硬度计、摩擦实验机等设备检测分析了Al含量的变化对FeCrMnAl_xCu (x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金相结构、显微组织、硬度、耐磨性、抗压强度的影响。结果表明:FeCrMnAlCu高熵合金是由简单的体心立方(bcc)和面心立方(fcc)双相构成,随着Al含量的增加,FeCrMnAl_xCu高熵合金中的bcc相逐渐增加,bcc相中的纳米级富Cu析出物含量也逐渐增加,Fe CrMnAl_xCu高熵合金的硬度逐渐增加,使得FeCrMnAl_xCu高熵合金具有良好的耐磨性能,当x=1.5时合金的综合性能达到最佳,硬度达到HV_(0.2)489.6,屈服强度为1286.72 MPa,抗压强度为1908.80 MPa,变形率为9.05%;与性能接近的同类高熵合金相比,FeCrMnAlCu系高熵合金具有更高的性价比。
关键词:高熵合金;;组织结构;;析出物;;力学性能
基金资助:中国博士后科学基金项目(2018-63-200618-34);; 甘肃省青年博士基金项目(2021QB-043);; 中核核电运营管理有限公司研发项目(QS4FY-22003224)资助