凝固冷速及热处理对FeCoNiAlSi高熵合金微观结构和性能的影响

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yaci
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近些年来,高熵合金(HEAs)一直都是关注的热点,相较于传统合金,HEAs有许多优异的性能,这些优异的性能不仅体现在力学性能方面,在功能特性上也有很好的表现:如磁性能、电化学性能等,展现出了这种材料广阔的应用前景。本课题选取具有较好软磁性能的(Co30Fe45Ni25)0.83(A140Si60)0.17HEAs为对象,系统研究了凝固过程的冷却速率对其显微结构和性能的影响机制,另外,进一步研究了热处理对其显微结构和性能的影响。得出具体结论如下:1.冷却速率对(Co30Fe45Ni25)0.83(A140Si60)0.17HEAs相结构的影响较小,试样均为FCC+BCC的双相结构,随着冷却速率的提高,凝固组织尺寸逐步变小,同时趋向有序和均匀化;2.随着冷却速率的提升,合金的显微硬度变化,数值上从487.7 HV提升至538.4 HV,提升了 10.4%;耐腐蚀性能也有所增强,这和表面A1的氧化物的生成以及组织成分均匀性有关;软磁性能提升,其中2 mm试样软磁性能最好,Ms=147.1 emu/g,Hc=8.6 Oe;3.(Co30Fe45Ni25)0.83(A140Si60)0.17HEAs在经过退火处理后,相结构仍为FCC和BCC结构的固溶体,枝晶粗化,合金元素更加均匀的分布在基体中,减少了元素的偏析;4.退火处理后,合金的硬度值发生变化,300℃处理后试样硬度值最高,为537 HV,相对于原始试样提升了 9.8%;300℃退火处理后的试样Ms值最高,为122.94 emu/g;原始试样在400℃下退火处理后,Hc降至最低,值为10.1 Oe,热处理能有效降低矫顽力。
其他文献
目前合金材料中存在的过度合金化现象以及稀贵元素回收困难或成本高昂问题已成为制约合金材料可持续发展的突出“瓶颈”,因此在不(少)依赖合金元素的前提下如何提高合金性能急需新的解决方案。晶界弛豫是提高晶界稳定性或稳定纳米金属材料的有效策略,它可以使原有的晶界转变为一种更低能态的晶界从而达到稳定纳米晶金属材料的效果。以往对晶界弛豫的研究主要集中在纯纳米晶金属材料中,虽然取得了一定的成果,但还有不足之处,极
254SMO超级奥氏体不锈钢被广泛应用于海水淡化、化学化工、烟气脱硫等强腐蚀的环境中,但其热变形性能较差、变形抗力大、现场生产难度较大等问题限制它的应用。本文研究了高温下254SMO超级奥氏体不锈钢变形行为以及原始铸坯组织在高温下的溶解行为,为现场生产提供理论依据。本研究利用Gleeble-3500c热模拟实验机在温度950°C~1250°C、应变速率0.1 s-1~20 s-1范围内,测定了25
由γ-TiAl和α2-Ti3Al组成的双相片层结构的TiAl合金是一种轻质合金,具有高弹性模量、高比强度以及优异的高温性能,使其作为航空、航天及汽车领域中极具竞争力的新材料而得到广泛关注。目前对于TiAl合金的研究主要集中在γ-TiAl中,而对于双相TiAl合金的研究较少,因此本文基于分子动力学模拟方法,研究了片层厚度及相界对双相TiAl合金纳米压痕过程中塑性变形及力学性能的影响,从原子尺度讨论了
铣削加工作为机械加工领域的重要组成部分,一直受到国内外众多学者的研究和关注。其作为一种周期非连续性的加工方式,会导致加工过程中颤振现象的发生,这种不利因素会严重降低机床加工质量及加工效率,加剧机床和刀具的磨损,制约着铣削加工的发展。为了在铣削过程中有效预防和控制颤振现象,合理的选择加工参数是解决颤振问题的关键。本文研究的主要内容是根据颤振理论及铣削动力学理论对铣削过程进行稳定性分析去预防颤振的发生
通过传统铸造工艺得到的铸件,不但初生相多为粗大的树枝晶,而且还容易产生缩松、缩孔和热裂等缺陷。因此,为了得到具有预期微观组织的优质产品,开发了许多凝固技术。但是因不能大规模生产、需要昂贵的设备或严苛的外部条件而使其应用受到不同程度的限制。所以本文提出了一种新型的受控扩散凝固技术来克服铸造此类铸件所面临的挑战。受控扩散凝固是将两种特定成分和温度的母合金快速混合以获得需要的目标合金。该工艺可以获得细小
纳米晶材料因具有出色的机械性能和实用性,在制造业、航空航天以及医疗器件领域备受关注,但由于其服役期间会遇到不同外界因素的影响,亦或在结构上自身存在的缺陷及其他特点使其使用寿命往往受到限制。因此,探索不同影响因素下的变形过程显得尤为重要,而从原子角度深入研究已成为设计下一代纳米结构材料的关键。在本论文研究中,采用大规模分子动力学模拟,不仅从细观层面系统研究不同影响因素对纳米多晶Ni-Co合金力学性能
采用Cu元素对Ni基合金定向结构涂层改性,使用热喷涂+感应重熔+强制冷却复合技术制备了Ni60/Cu定向结构复合涂层。设置Cu元素添加质量分数分别为5%Cu、10%Cu、15%Cu和20%Cu,系统研究了Cu元素添加含量对热喷涂预制涂层、高频感应重熔涂层以及强制冷却形成的定向结构Ni基合金微观结构、物相演变、元素分配、力学性能和摩擦磨损性能的影响规律,探讨了Cu元素添加对涂层从热喷涂、高频感应重熔
TiAl合金由于具有高比强度、耐高温和低密度等优点,使其在航空航天,医疗器械以及汽车部件等领域具有广阔的发展前景。裂纹是导致TiAl合金失效的重要因素,涉及到人们的生命和财产安全,因此揭示裂纹扩展规律对于有效抑制裂纹和预测疲劳寿命都具有重要意义。在微观尺度中,其缺陷在外界条件的作用下会使得介观组织产生损伤,并进一步演化为宏观裂纹,导致材料的失效和破坏并影响其使役性能。为此,需要通过一种方法将微观缺
为进一步满足现代工业对高端制造业的需求,研究学者通过依靠科学技术,研究并开发出细晶粒钢作为新一代钢铁材料。细晶粒钢因具有高强度和高韧性而被广泛应用于压力容器、汽车、桥梁和船舶等重要结构件。由于细晶粒钢具有超细晶粒组织,在施焊后出现焊缝区和热影响区晶粒急剧长大和粗化的现象,导致其力学性能恶化。针对以上问题,由于电弧等离子体具有良好的导电性,这就为其提供了外加磁场的可能性。外加纵向磁场同时作用于电弧、
ZL205A以其良好的综合性能在航空飞行器等关键领域得到了广泛的应用,但由于该合金较宽的结晶温度区间及不同冷却条件下形成复杂的相结构,严重限制了该合金在高性能零件及国民经济中更广泛的应用。本研究通过设计不同壁厚阶梯状结构在近平衡凝固条件Ⅰ(黏土砂型中缓冷)、近平衡凝固条件Ⅱ(覆膜砂型中凝固)和高温度梯度冷却条件III(厚壁金属型中快速冷却),分别在不同冷却条件下制备出不同厚度ZL205A合金试样,