合金元素对CoCrFeNi基高熵合金相组成和力学性能影响的研究现状

论文摘要

基于多主元设计理念的高熵合金(又称多主元合金)虽然组成元素复杂,但能形成简单结构的固溶体,并具有优异的性能,已成为当前高性能金属材料的研究热点之一。目前的研究主要集中在固溶体形成条件、成分种类、含量、组织结构及不同退火温度对合金的组织和力学性能的影响等方面。学者们还界定了形成固溶体时合金混合焓、原子半径及价电子浓度(VEC)的范围。当前的研究以CoCrFeNi基合金最为广泛,主要研究目标包括提高BCC型合金的塑性或FCC型合金的强度,以及开发具有良好的可铸性、易适应大规模生产的共晶高熵合金。通过降低晶粒尺寸、热处理和引入新元素等方法,使高熵合金产生晶界强化以及析出细小、弥散的第二相,从而有效地强化FCC基体。通过一系列的合金设计,研究出一些低成本、高性能的合金,进而也可用于一些高性能要求的零件或制备成高性能涂层。本文综述了合金元素Al、Cu、Ti、Mn、Mo、Pd、Nb及两种元素协同作用对铸态CoCrFeNi基高熵合金的相组成和力学性能的影响。通过对比发现,不同元素由于其原子半径、电负性以及与其他元素的结合力不同对高熵合金的相形成产生不同的影响,从而影响其力学性能。Al、Ti和Mo等原子半径较大元素的添加会产生固溶强化,使得合金的硬度增大。同时,Al元素的添加会因形成有序的B2相而产生第二相强化;部分合金还能形成共晶高熵合金。Ti和Mo元素由于与其他元素的混合焓较小容易形成复杂的化合物使得合金变脆。而Cu与其他元素混合焓较大,易优先在枝晶间析出。铸态下Mn含量的变化不影响合金的晶体结构,合金为FCC相。经过时效处理后,Mn含量高的合金有少量σ相析出。添加Nb元素后,合金由于Laves相的出现强度增加且变脆。此外,还对添加Pb元素后合金的饱和磁化性能以及部分合金的耐腐蚀性等进行了综述。本文可为高熵合金的成分设计及研究提供参考。

论文目录

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 孙娅,吴长军,刘亚,彭浩平,苏旭平

关键词: 高熵合金,合金元素,时效处理,力学性能

来源: 材料导报 2019年07期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 常州大学江苏省材料表面科学与技术重点实验室,常州大学江苏省光伏科学与工程协同创新中心

基金: 国家自然科学基金(51771035,51471037),江苏省自然科学基金(BK20161190),常州大学材料科学与工程学院研究生科研与实践创新计划项目(CL17SJ-003)~~

分类号: TG139

页码: 1169-1173

总页数: 5

文件大小: 704K

下载量: 784

相关论文文献

• [1].高熵合金相形成理论研究进展[J]. 材料导报 2019(07)
• [2].以最大原子密度定义合金相中的第一近邻团簇[J]. 物理学报 2012(04)
• [3].高熵合金的概念及其特点[J]. 中国金属通报 2019(04)
• [4].Ti-6Al-4V-xH合金相转变的原位研究（英文）[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2015(09)
• [5].Mg-1.9Zn-0.9Mn-xNd合金铸态组织与力学性能[J]. 材料热处理学报 2018(06)
• [6].热处理工艺提高Al-17Si-5Cu合金的干滑动耐磨性（英文）[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2018(09)
• [7].高熵合金相转变规律的研究进展[J]. 金属热处理 2019(11)
• [8].合金相的“团簇+连接原子”模型与成分设计[J]. 中国有色金属学报 2011(10)
• [9].谈“Fe-Fe_3C合金相图”教学方法[J]. 农机使用与维修 2014(11)
• [10].Al-Cu-Mg合金相图的计算[J]. 铸造技术 2012(05)
• [11].研究金属和合金相转变的方法和装置[J]. 铝加工 2011(01)
• [12].TC21合金相变过程中合金线性变化的机理研究[J]. 轻金属 2018(04)
• [13].铸态Mg-13Gd-xNd-0.5Zr合金的组织和性能[J]. 材料热处理学报 2018(11)
• [14].氧含量对Ti-36Nb-2Ta-3Zr-xO合金阻尼性能的影响[J]. 稀有金属材料与工程 2017(11)
• [15].Al-Pd-Fe合金凝固组织中复杂合金相的结构分析[J]. 中国有色金属学报 2009(09)
• [16].Mg-Sn-Al-Zn-Si合金中合金相的种类与转化过程[J]. 热加工工艺 2018(02)
• [17].CoCrFeNi-M系高熵合金的结构与相变[J]. 材料导报 2018(01)
• [18].Pt-Ir-M(Y,Zr,Mo)系相结构形成热力学的计算研究[J]. 贵金属 2013(S1)
• [19].Si元素对Ni-16Mo-7Cr-4Fe合金700℃恒温氧化性能的影响[J]. 稀有金属 2019(05)
• [20].微量元素添加对Ti1100合金的高温抗氧化及耐蚀性能影响[J]. 稀有金属材料与工程 2018(05)
• [21].Au-Cu系的合金相特征原子排列晶体学[J]. 中国科学:技术科学 2011(06)
• [22].凝固冷却速率影响下Al-Pd-Co复杂合金相的形成及分布特征[J]. 电子显微学报 2010(04)
• [23].Ca对Mg-11Gd-3Y-0.5Zr合金显微组织和耐蚀性的影响[J]. 材料热处理学报 2019(08)
• [24].简易差热装置在合金相图测定实验中的应用[J]. 实验技术与管理 2013(12)
• [25].CoCrFeMnNi高熵合金的相稳定性[J]. 金属热处理 2018(09)
• [26].氧化铝(γ-Al_2O_3)和锶对Al-20Si合金显微组织和力学性能的影响（英文）[J]. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2019(07)
• [27].铝热法制备CoCrFeMnNi高熵合金的表征[J]. 热加工工艺 2018(02)
• [28].FIB加工、扫描及透射电子显微镜相结合的复杂合金相层状组织表征[J]. 电子显微学报 2018(06)
• [29].Ca对铸态Mg-11Gd-3Y-0.5Zr合金显微组织和性能的影响[J]. 材料热处理学报 2019(05)
• [30].置氢Ti-55钛合金变形本构方程及高温增塑机理研究[J]. 塑性工程学报 2018(01)

标签：高熵合金论文;  合金元素论文;  时效处理论文;  力学性能论文;