异构FeCoNi中熵合金的软磁与力学行为

作     者：葛蓬华 张勇 李志明 

作者机构：中南大学材料科学与工程学院 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：08[工学] 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：国家自然科学基金项目No.51971248 湖南省自然科学基金项目No.2021JJ10056 

主　　题：FeCoNi中熵合金 异构 部分再结晶 力学性能 软磁性能 

摘      要：传统软磁合金的力学性能难以满足复杂加工成型或高强度机械负荷的要求；而新型中/高熵软磁合金往往以部分牺牲比饱和磁化强度(Ms)为代价来实现优良力学性能。本工作通过调控冷轧态等原子比FeCoNi中熵合金的退火工艺，获得再结晶体积分数约为49%的异构组织，基于微观组织表征、直流软磁测试、磁光Kerr显微成像分析、拉伸力学测试等手段研究了异构对FeCoNi中熵合金软磁与力学性能的影响机理。结果表明，该种异构合金的Ms约为152.5 A·m2/kg，与均匀再结晶合金在同等条件下测得的数值相近；其矫顽力约为205.3 A/m，低于均匀未再结晶合金(242.2 A/m)，但高于均匀再结晶合金(79.8 A/m)。异构FeCoNi中熵合金中，再结晶区磁畴壁的移动较平滑，仅在晶界和孪晶界处受到明显的钉扎作用；未再结晶区域缺陷密度较高，对磁畴壁的钉扎作用更强，磁畴壁在外加磁场作用下的移动较缓慢，使矫顽力升高。应力加载时，异构组织中的长程背应力效应可提升合金屈服强度，各区域的协调变形可优化加工硬化能力，使合金屈服强度(σy)达到467 MPa，抗拉强度(σu)达到610 MPa，且延伸率(δ)保持在30%，与均匀未再结晶合金(σy=772 MPa、δ=15%)及均匀再结晶合金(σy=232 MPa、δ=43%)相比拥有更好的强塑性搭配。