Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的相形成规律及其力学性能

作     者：赵森林 陈希章 ZHAO Senlin;CHEN Xizhang

作者机构：温州大学机电工程学院浙江温州325035 

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

年 卷 期：2023年第51卷第5期

页      面：104-111页

核心收录：

学科分类：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] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51975419) 浙江省重点研发计划(2021C04022)。 

主　　题：高熵合金 相变 微观组织 力学性能 原子半径差 价电子浓度 

摘      要：为了获得兼具高强度与高延展性的Al-Co-Cr-Fe-Ni系高熵合金,采用电弧熔炼的方法成功制备了Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi(x=1,1.6,2.2,2.8)高熵合金并对其微观组织和力学性能进行了系统研究。结果表明:在Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi合金体系中,Co元素具有诱导BCC相向FCC相转变的能力,随着Co含量的原子比例从1增加至2.8,FCC相的体积分数从0%增加到59%,BCC相的体积分数从100%降低至41%。压缩实验的结果表明,Co元素的加入对于提高Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的塑性有重要作用,但对高熵合金的强度无明显影响。随着Co含量的增加,Al_(1.2)Co_(x)CrFeNi高熵合金的断裂应变从16.9%增加到30%,极限抗压强度由2128 MPa降低至1913 MPa,其中最大抗压强度为2361 MPa,平均硬度由513.7HV降低至323.4HV。Co含量的增加促使了合金的原子半径差的降低,从而减弱了因Al元素的大原子半径引起的合金晶格畸变效应和固溶强化效应,同时Co含量的增加也提高了价电子浓度(VEC),以上两个参数的改变是合金中FCC相体积分数的增加的主要因素。FCC相体积分数的增加是该体系合金塑性提高的主要原因。