粉末冶金(FeNiMnAl_(x))_(50)Cu_(50)中熵合金的微观组织与力学性能

作     者：陈维平 陈焕达 褚晨亮 付志强 CHEN Weiping;CHEN Huanda;CHU Chenliang;FU Zhiqiang

作者机构：华南理工大学广东省金属新材料制备与成形重点实验室广州510641 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2022年第50卷第10期

页      面：55-62页

核心收录：

学科分类：0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 08[工学] 0806[工学-冶金工程] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：广东省基础与应用基础研究基金项目(2020A1515111104)。 

主　　题：中熵合金 再生铜 机械合金化 放电等离子烧结 微观组织 力学性能 

摘      要：对物理法制备的再生铜合金粉末进一步合金化,通过机械合金化(MA)结合放电等离子烧结(SPS)的方法制备了(Fe_(40)Ni_(40)Mn_(20))_(50)Cu_(50),(Fe_(38)Ni_(38)Ni_(38)Mn_(19)Al_(5))_(50)Cu_(50),(Fe_(36)Ni_(36)Mn_(18)Al_(10))50 Cu_(50)和(Fe_(32)Ni_(32)Mn_(16)Al_(20))_(50)Cu_(50)四种中熵合金块体,并研究了Al元素的含量对中熵合金微观组织与力学性能的影响。结果表明:在高能球磨60 h之后合金粉末完成合金化,四种中熵合金粉末均形成单一FCC相的过饱和固溶体且有微量WC杂质。经SPS烧结后,(Fe_(40)Ni_(40)Mn_(20))_(50)Cu_(50),(Fe_(38)Ni_(38)Mn_(19)Al_(5))_(50)Cu_(50)和(Fe_(36)Ni_(36)Mn_(18)Al_(10))50 Cu_(50)形成了由富Cu的FCC1相和富Fe-Ni的FCC2相组成的双相FCC结构,并具有超细晶+微米晶的多尺度结构;而(Fe_(32)Ni_(32)Mn_(16)Al_(20))_(50)Cu_(50)由富Cu的FCC主相和少量富Fe-Mn的FCC2相及富Ni-Al的BCC相(B2)组成。随着Al含量的提高,四种中熵合金的塑性逐渐降低,而强度和硬度逐渐提高。(Fe_(40)Ni_(40)Mn_(20))_(50)Cu_(50)合金的压缩屈服强度、抗压强度和维氏硬度分别为878 MPa,1257 MPa和248.5HV。与(Fe_(40)Ni_(40)Mn_(20))_(50)Cu_(50)相比,(Fe_(32)Ni_(32)Mn_(16)Al_(20))_(50)Cu_(50)的压缩屈服强度和硬度分别提高了50.1%和50.4%,断裂应变由19.55%下降至8.31%。