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本文选用Al、Fe、Ni、Cu、Cr五种金属元素以及非金属元素Si,利用粉末冶金法以等摩尔比原则制备出A1FeNiCuCrsix(x=0,0.2,0.5,0.8,1.0)和AlxFeNiCuCr(x=0.5,1.0,1.5,2.0)高熵合金,并研究合金的显微组织和力学性能。 通过分析测试发现:AlFeNiCuCrSix高熵合金的相组成为简单的fcc+bccl结构,但其相数远远小于Gibbs相率所计算的。当x=(0,0.2,0.5)时,合金的相组成为fcc+bccl结构,当x=(0.8,1.0)时,合金中出现了不同于bccl的晶格常数的另一bcc2相,结合能谱分析和XRD图谱分析,可以推测bccl相主要为以AlNi相为基的固溶体相或具有bcc晶体结构的AlNi化合物相;bcc2则为CrSi固溶体相。AlxFeNiCuCr高熵合金体系也由简单的相结构组成,当x=(0.5,1.0,1.5)时,合金的相结构为fcc+bcc,随着Al含量的不断增加,fcc结构的衍射峰强度不断减弱直至消失,而bcc结构的衍射峰则越来越强,当x=2.0时,fcc结构的衍射峰消失,此时合金全部由bcc结构组成,且衍射峰的强度达到最大。 合金的力学性能可以从晶体结构和合金元素角度分析。AlFeNiCuCrSix高熵合金的硬度随着Si元素含量的增加呈现出先增大后减小的趋势,当x=0.5时,硬度最大为409HV;摩擦系数和磨损率均随着Si含量的增加不断减小;合金的变形量随着Si元素含量的增加越来越小,合金的塑性减小。 AlxFeNiCuCr高熵合金的硬度随着Al含量的增加不断增大,当x=2.0时,硬度最大为342HV;合金的耐磨性随着Al含量的增加不断增强,磨损机制由粘着磨损转化为磨粒磨损。AlxFeNiCuCr高熵合金的应变随着Al含量的增加递减。