【摘 要】
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本文选用Al、Fe、Cu、Ni、Cr及Co六种元素,用粉末冶金法制备出Al_xNiCrFeCu Co(x=0,0.2,0.5,0.8,1)多组元高熵合金,并研究其显微组织和性能。通过测试发现,Al=0时,CrFeCuCoNi
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本文选用Al、Fe、Cu、Ni、Cr及Co六种元素,用粉末冶金法制备出Al_xNiCrFeCu Co(x=0,0.2,0.5,0.8,1)多组元高熵合金,并研究其显微组织和性能。通过测试发现,Al=0时,CrFeCuCoNi高熵合金由单一的FCC1相和FCC2相组成。Al_xNiCrFeCuCo(x=0.2,0.5,0.8,1)高熵合金由简单FCC+BCC结构组成,随着Al含量的增加,合金的BCC结构最强峰的强度发生变化。以吉布斯自由能ΔG=ΔH-TΔS为判据,经分析计算表明,合金体系倾向于生成AlNi化合物+固溶体结构,来获得更低的自由能使体系趋于稳定。因此,推测合金中的BCC结构可能包括AlNi化合物或AlNi二次固溶体和Fe-Cr固溶体,而FCC结构则主要是固溶了其他元素的富Cu相。Al=0时,CrFeCuCoNi高熵合金的硬度主要随着烧结温度的升高而稍有提高,最高硬度仅为87HV。但合金的压缩性能较好,达到780MPa。Al_xNiCrFeCuCo(x=0.2,0.5,0.8,1)合金的硬度随Al元素含量的增加而提高,当x=1时合金的硬度最高,为307HV。合金的压缩性能随Al元素增加呈上升趋势,当高温烧结温度为1300℃,x=1时合金的压缩强度最高,为1107MPa,最大变形率达24%。Al_xCrFeCuCoNi(x=0,0.2,0.5,0.8,1)高熵合金的摩擦磨损机制主要以粘着磨损为主,辅有擦伤和颗粒磨损。随着Al含量的增加,合金的磨损量逐渐减小,即合金的耐磨性能逐渐提高。
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