【摘 要】
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高熵合金是最近几年新兴起的一种金属材料,高熵合金通常由五种或者五种以上的合金元素作为基体,也可以在多种主元合金的基础上添加几种微量元素。与传统合金不同的是,高熵合金由于高熵效应倾向于形成单相的固溶体,并不会形成金属间化合物。高熵合金具有四种效应:高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应、鸡尾酒效应,由于高熵合金的四种效应,使得合金具有良好的力学性能、抗腐蚀性能、耐磨损性能、热稳定性以及良好的磁性,并且
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高熵合金是最近几年新兴起的一种金属材料,高熵合金通常由五种或者五种以上的合金元素作为基体,也可以在多种主元合金的基础上添加几种微量元素。与传统合金不同的是,高熵合金由于高熵效应倾向于形成单相的固溶体,并不会形成金属间化合物。高熵合金具有四种效应:高熵效应、迟滞扩散效应、晶格畸变效应、鸡尾酒效应,由于高熵合金的四种效应,使得合金具有良好的力学性能、抗腐蚀性能、耐磨损性能、热稳定性以及良好的磁性,并且广泛应用于工业生产。由于Fe、Mn、Co、Cr四种元素处于元素周期表中相近的位置,并且具有相似的原子半径、电负性,因此本实验选用Fe、Mn、Co、Cr四种元素,在这些元素的基础上添加微量的Ni、Al、Cu,采用真空电弧熔炼法制备出Fe4Mn4CoCr和Fe4Mn4CoCrNi0.2Al0.2、Fe4Mn4CoCrNi0.2Al0.2Cu0.2高熵合金,然后经过 800℃、850℃、900℃、950℃保温 2h、4h、6h、8h、12h、16h、24h的热处理,用扫描电子显微镜和XRD分析高熵合金的显微组织和晶体结构,使用硬度计分析高熵合金的硬度变化趋势,使用VSM测定高熵合金的饱和磁化强度和矫顽力。（1）铸态Fe4Mn4CoCr高熵合金为枝晶状组织,晶体结构为面心立方结构,经过热处理之后,枝晶状组织消失,成分开始变得比较均匀,并且在900℃×8h热处理之后开始在晶粒内部析出片层状的组织,经过分析,这是一种不连续析出,热处理之后合金的晶体结构仍然为面心立方结构。合金的硬度从铸态的122HV提高到950℃× 24h的404HV;合金的饱和磁化强度随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐提高;合金的矫顽力随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐降低。（2）铸态Fe4Mn4CoCrNi0.2Al0.2高熵合金为枝晶状组织,晶体结构为面心立方结构,同时包含一些未知相,经过热处理之后,枝晶状组织消失,成分变的比较均匀,并且开始在晶粒内部逐渐析出颗粒状的黑色第二相,这是一种连续析出;热处理之后未知相消失,晶体结构变为面心立方结构。合金的硬度从铸态时的116HV提高到360HV;合金的饱和磁化强度随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐提高;合金的矫顽力随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐降低。（3）铸态Fe4Mn4CoCrNi0.2Al0.2Cu0.2高熵合金包括基体相和一些小亮点,这些小亮点为Cu元素的偏聚,晶体结构为面心立方结构,同时包含一些体心立方结构和富Cu相,经过热处理之后,开始在晶粒内部逐渐析出颗粒状的黑色第二相,这是一种连续析出,热处理之后未知相消失,晶体结构变为面心立方结构。合金的硬度从铸态时的123HV提高到373HV;合金的饱和磁化强度随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐提高;合金的矫顽力随着热处理温度的提高和保温时间的延长逐渐降低。
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