凝固冷速及轧制对FeCoNi(CuAl)0.8软磁高熵合金微观结构和性能的影响

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高熵合金(High Entropy Alloys,HEAs)作为一种新兴的合金材料,因其独特的微观结构和设计理念使其拥有异于传统合金的成相规则以及优异性能,如高强度、高硬度、良好的电磁性能以及热稳定性等。这些优异性能使得HEAs有望在航空航天和电磁通讯等领域得到广泛应用。目前,对HEAs的研究主要集中于元素添加、制备工艺和热处理等方面,然而HEAs复杂的成形机理导致其微观结构与性能之间的联系尚不清晰。因此,对HEAs微观结构与力学性能和磁性能的关系进行研究具有重要价值。本论文主要研究了凝固冷却速率及轧制处理对FeCoNi(CuAl)0.8.8 HEAs微观结构和磁性能的影响,采用铸造模拟软件与实验相结合的方式对试样制备工艺进行优化,研究了热处理对不同变形量试样的显微结构和性能的影响,并得出以下具体结论:1.不同冷却速率对FeCoNi(CuAl)0.8 HEAs相结构的影响较小,随着冷却速率的提高,枝晶形貌产生了从柱状晶到细小等轴晶再到柱状晶的连续变化,并且晶粒不断细化;在TEM图像中观察到,冷却速率的提升增加了试样的原子堆垛密度,其中4 mm试样微观结构有序性较好,因此获得了更低的Hc;随着冷却速率的提升,2 mm试样的Ms从77.4 emu/g提升至81.5 emu/g,总体提升6%。2.冷轧处理后试样仍为FCC和BCC结构的固溶体,试样的显微硬度随着形变量的增加从303.14 HV单调增加至414.88 HV,总体提升36.9%。试样在15%压下量的轧制处理后Ms得到了提升,与此同时,轧制处理增加了试样的位错密度和晶格畸变程度,降低了磁畴的有序度,使试样的Hc有所提升。3.试样在经过退火处理后,由于固溶相结构的改变以及回复作用的共同影响,使其Ms得到不同程度的提升,其中原始试样的Ms最大提升至78.87 emu/g,增幅为13.3%;15%变形量试样的Ms则提升至82.9 emu/g,增幅为18.7%。
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