【摘 要】
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高熵合金在近二十多年里得到了广泛而深入的研究。高熵合金由五种及以上元素组成,每种元素的含量为5%~35%之间。作为合金设计理念的一次重大突破,高熵合金因其独特的高熵效应、“鸡尾酒”效应、迟滞扩散效应和严重晶格畸变效应而具有高强、高硬、高耐磨、良好的塑性和热稳定性等特点,使其在工业、国防等领域具有巨大的应用潜力。面心立方的高熵合金具有良好的塑性,但其强度较低,如何打破传统强度和塑性之间的平衡一直是高
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高熵合金在近二十多年里得到了广泛而深入的研究。高熵合金由五种及以上元素组成,每种元素的含量为5%~35%之间。作为合金设计理念的一次重大突破,高熵合金因其独特的高熵效应、“鸡尾酒”效应、迟滞扩散效应和严重晶格畸变效应而具有高强、高硬、高耐磨、良好的塑性和热稳定性等特点,使其在工业、国防等领域具有巨大的应用潜力。面心立方的高熵合金具有良好的塑性,但其强度较低,如何打破传统强度和塑性之间的平衡一直是高熵合金材料领域的一个研究热点。本文以Fe Co Ni2Mo0.2V0.5高熵合金为模型材料,研究了室温轧制变形和退火处理对Fe Co Ni2Mo0.2V0.5高熵合金微观组织和拉伸性能的影响规律。同时,对84.5%变形态高熵合金出现的退火硬化现象进行了研究。具体结果如下:1.原始热锻态的Fe Co Ni2Mo0.2V0.5高熵合金具有简单的FCC结构,晶粒呈现bimodal分布状态。轧制变形引入了大量位错,未引起相变和孪生。84.5%轧制变形量使得硬度和抗拉强度相比于原始热锻态分别提高了1.69倍和1.97倍。2.84.5%变形量的Fe Co Ni2Mo0.2V0.5高熵合金在600℃退火1 h出现退火硬化现象,这是由于退火产生了大量有序排列的层错和由位错恢复而形成的高密度小角晶界。对84.5%变形态试样进行退火和轻微变形循环处理后发现,其具有退火硬化和轻微变形软化的规律。再结晶出现于700℃退火,完成于900℃退火。伴随再结晶的进行,Fe Co Ni2Mo0.2V0.5高熵合金的强度降低,塑性提高,满足霍尔-佩奇效应。3.采用高温短时退火处理得到了部分再结晶组织和变形组织相混合的异构组织。其中,850℃-15 min和850℃-20 min退火工艺调控出了强度和塑性的良好组合,其抗拉强度和均匀延伸率分别为1131.4 MPa、12.7%和1007.8 MPa、32.5%。优异的强-塑性组合主要归因于软相和硬相的协同作用所产生的大量几何必须位错和加工硬化能力。
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