Al含量对激光沉积(CoCrFeNi)-Al高熵合金晶粒形貌的影响

作     者：王文慧 唐延川 王友星 万能 WANG Wenhui;TANG Yanchuan;WANG Youxing;WAN Neng

作者机构：华东交通大学材料科学与工程学院江西南昌330013 

出 版 物：《热加工工艺》 (Hot Working Technology)

年 卷 期：2024年第53卷第16期

页      面：106-112页

学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 08[工学] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：江西省自然科学基金项目(20202ACBL214015 20181BAB216003) 

主　　题：激光沉积 高熵合金 形核过冷度 生长限制因子 晶粒尺寸 

摘      要：激光沉积技术有望成为制备高熵合金的理想方法,但其制备的高熵合金易产生粗大柱状晶组织,限制了其在高熵合金制备中的广泛应用。利用激光沉积制备了(CoCrFeNi)1-xAlx(x=0,0.10,0.15,0.20)高熵合金,研究了不同Al含量下激光沉积(CoCrFeNi)1-xAlx高熵合金物相及晶粒形貌的演变规律,利用差热分析法对不同Al含量下高熵合金的凝固行为进行了分析。结果表明:随Al含量的增加,激光沉积(CoCrFeNi)1-xAlx高熵合金物相由面心立方(FCC)单相转变为FCC和体心立方(BCC)双相结构,不同Al含量下高熵合金中BCC相含量分别为3vol%(x=0.10)、24vol%(x=0.15)和52vol%(x=0.20);激光沉积高熵合金组织形貌也随Al含量增加由粗大柱状晶转变为细长晶粒,晶粒尺寸由116μm(x=0)显著降低至40μm(x=0.20)。这主要是由于Al含量的增加可降低(CoCrFeNi)1-xAlx高熵合金形核过冷度(ΔTN),并提高合金的生长限制因子(Q),从而产生更为显著的成分过冷,大幅促进了形核行为。