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塑性工程学报2025年第07期:基于纳米压痕的纳米晶FeCoNi中熵合金蠕变行为研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:陈岩;李斯恩;韩双;

单位:中色创新研究院(天津)有限公司;比亚迪汽车有限公司;吉林大学材料科学与工程学院;

摘要:采用电沉积法制备出等原子比的纳米晶FeCoNi中熵合金和纳米晶纯Ni,并基于纳米压痕对两种材料的力学性能和蠕变行为进行了研究。微观结构表征发现,纳米晶FeCoNi中熵合金和纳米晶纯Ni均为单相面心立方结构,且晶粒尺寸接近。通过纳米压痕测试发现,相比较于纳米晶纯Ni,纳米晶FeCoNi中熵合金的硬度提升了1 GPa,并且抗蠕变性能显著增强。对强化机制和蠕变机制的分析发现,由于FeCoNi合金的层错能显著降低,导致纳米晶FeCoNi中熵合金的晶粒内部具有较多的纳米孪晶。中熵合金本征的短程有序结构会导致晶格畸变增大。在更多的纳米孪晶和更大的晶格畸变作用下,纳米晶FeCoNi合金的硬度提高;纳米晶FeCoNi合金中原子分布着复杂的晶界以及较低的层错能,使位错更容易在晶界处发射,结合层错/形变孪晶/短程有序结构对位错运动的阻碍作用,进而提升了纳米晶FeCoNi中熵合金的抗蠕变能力。

关键词:纳米压痕;;纳米晶;;中熵合金;;蠕变行为

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51601067)