【摘 要】
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高熵合金的出现为结构材料的设计提供了新的设计理念,由于高熵合金特殊的成分、结构与性能,成为当下合金领域的前沿课题。塑性变形是材料加工改性的主要方法,在合金改性工艺中占有重要地位。目前高熵合金领域正处在快速发展阶段,越来越多的人开始把各种传统工艺扩展到高熵合金的设计和性能优化中,本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电镜等方法研究冷轧对Al0.5CoCrFeNiSi0.25高熵合金的组织与性能的影
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高熵合金的出现为结构材料的设计提供了新的设计理念,由于高熵合金特殊的成分、结构与性能,成为当下合金领域的前沿课题。塑性变形是材料加工改性的主要方法,在合金改性工艺中占有重要地位。目前高熵合金领域正处在快速发展阶段,越来越多的人开始把各种传统工艺扩展到高熵合金的设计和性能优化中,本文利用X射线衍射、扫描电子显微镜及透射电镜等方法研究冷轧对Al0.5CoCrFeNiSi0.25高熵合金的组织与性能的影响规律,研究再结晶退火工艺对合金的力学性能的影响。实验结果表明:Al0.5CoCrFeNiSi0.25高熵合金铸态和固溶处理的相为FCC/BCC双相结构。与铸态合金相比,固溶处理后的合金样品的拉伸性能明显增强。另外轧制量对合金的拉伸强度也有非常明显的影响,轧制20%后合金的拉伸强度可达到了1398 MPa。轧制量超过20%的样品在线性硬化阶段中直接断裂。并且在轧制变形20%后,其显微维氏硬度达到了527 HV,较铸态提升了42.4%,较固溶样品提升了78.6%。但再增加轧制量时合金硬度没有再继续上升。轧制样品在900℃1h处理后出现相界处析出富Cr相,FCC相中出现少量的有序L12相和BCC相中弥散析出了有序B2相。进一步分析得到富Cr相的成分可以确定为Cr15Co9Si6成分,L12相是Ni3Al金属间化合物,B2相成分为富Al-Ni。在1100℃温度的处理下,合金的拉伸强度都达到了1159.7 MPa以上,最大延展率也不低于42.9%,其中轧制40%的合金在1100℃1 h处理后的拉伸强度达到了1267.8 MPa,最大延展率增加到43.3%,实现了高强度兼顾高韧性的实验目的。对轧制40%的合金进行不同再结晶时间处理后,平均晶粒尺寸保持在微米级别,经过20 h处理平均晶粒尺寸仅4.745μm。再结晶时间对合金的相比例变化影响不大,硬度值也稳定在321 HV～419 HV之间。不同退火时间对静态拉伸性能影响较大,5 h退火时间的T4005样品的拉伸强度为1146.6 MPa,延展率为46.7%,综合力学性能最好。时间超过5h之后合金的拉伸强度下降,塑性也出现了先上升再下降的规律。结合EBSD分析结果表明,部分再结晶结构对合金保持高强度、高韧性有着关键作用。
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