CALPHAD輔助設(shè)計高強度沉淀強化型高熵合金
2019-09-24 09:36:26
作者：本網(wǎng)整理 來源：中國科學(xué)材料
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高熵合金（High-entropy alloys）簡稱HEA，是由五種或五種以上等量或大約等量金屬形成的合金。由于高熵合金可能具有許多理想的性質(zhì)，因此在材料科學(xué)及工程上相當(dāng)受到重視。近年來，設(shè)計具有高強度和優(yōu)異延展性的高熵合金（HEAs）引起了人們的廣泛興趣。
近日，中南大學(xué)宋旼教授等人在Science China Materials上發(fā)表研究論文，采用CALPHAD方法來設(shè)計沉淀強化型（FeCoNi）92Al2.5Ti5.5高熵合金。通過熱機械處理過程來調(diào)控合金晶粒尺寸、析出相大小及體積分數(shù)，從而優(yōu)化合金力學(xué)性能。在一定溫度時效后，具有L12有序結(jié)構(gòu)的Ni3（Al,Ti）型第二相在面心立方（FCC）基體中均勻析出，并與FCC基體共格。通過熱機械處理過程，合金的屈服強度從338.3 MPa增加到1355.9 MPa，抗拉強度從759.3 MPa增加到1488.1 MPa，而伸長率仍然保持在8.1%（詳見下表1）?；诜治瞿Ｐ投吭u估屈服強度的增加，結(jié)果表明屈服強度的顯著增加主要是由沉淀強化機制引起的。變形引起的微觀條帶和位錯切過析出相是該合金的變形機制和強化機制，有助于該合金同時具有優(yōu)異的延展性和高強度。
圖1 熱機械處理后，合金的EBSD IPF 圖。
表1 經(jīng)不同方式的處理后，合金的性能參數(shù)
本研究表明，CALPHAD方法可以為高熵合金的設(shè)計和優(yōu)化提供借鑒。
該研究成果最近發(fā)表于Science China Materials, 2019, doi: 10.1007/s40843-019-1170-7。
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