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開拓在高溫下具備崇高本能的輕質(zhì)、低本錢的構(gòu)造資料從來是接洽職員探求的目標(biāo)。迄今為止,普遍用來燃?xì)鉁u輪發(fā)效果和宇航發(fā)效果的保守鎳基高溫合金的最高運用溫度已到達(dá)其熔點的80%。所以,那些高溫合金已沒轍滿意處事溫度進(jìn)一步升高而爆發(fā)的更嚴(yán)苛的運用訴求。共晶高熵合金(EHEAs)貫串了高熵合金(HEAs)和共晶合金的便宜,并展現(xiàn)出可控的、逼近平穩(wěn)的微觀構(gòu)造,不妨制止溫度變革直至共晶點,是高溫下運用的絕佳候選者。EHEA具備杰出的可鑄性,不妨經(jīng)過徑直鍛造制成產(chǎn)業(yè)范圍的鑄件。所以這種EHEA因其特出的強度和延長性而遭到關(guān)心。
已有通訊的EHEAs中查看到的共晶相,創(chuàng)造它們重要由面心立方(FCC)和B2相或FCC和Laves相構(gòu)成。在那些相中,F(xiàn)CC相具備延長性,但強度較低。B2相具備較高的室溫強度,但在高溫下的抗蠕變性較差。Laves相有多種晶體構(gòu)造,但最寧靜的構(gòu)造仍不領(lǐng)會。Laves相跟著溫度和附加應(yīng)力的變革而爆發(fā)變化并具備室溫脆性,使EHEAs中難以遏制其微觀構(gòu)造和本能。所以,仍沒有開拓出符合高溫下運用的EHEAs。
大連理工科大學(xué)的接洽職員開拓了一種質(zhì)輕且本錢低的大塊共晶高熵合金,鑄態(tài)展現(xiàn)出更高的室溫、高溫硬度和比降服強度,本能高于大普遍已有通訊的EHEAs、難熔HEAs和保守合金。關(guān)系輿論以題為“A novel bulk eutectic high-entropy alloy with outstanding as-cast specific yield strengths at elevated temperatures”公布在Scripta Materialia。
輿論鏈接:
https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114132
接洽創(chuàng)造AlCr1.3TiNi2合金由BCC和L21相構(gòu)成。2θ值為26.1°和30.3°的低觀點超晶格衍射峰辨別來自于無序L21相的(111)和(200)面,其計劃晶格參數(shù)(aL21)為0.5895 nm。BCC相的晶格參數(shù)(aBCC)計劃為0.2892 nm,BCC和L21相之間的晶格失配經(jīng)過計劃后決定為1.90%,這表白兩相之間的界面是半共格的。EBSD圖中細(xì)裂片(平衡寬窄約為270 nm)具備BCC構(gòu)造,而粗裂片(平衡寬窄約為510 nm)具備L21構(gòu)造。BCC相富含Cr(含有勝過90% Cr)。富含Ni、Al和Ti的L21相不妨表白為Ni2AlTi,這是一類Heusler型無序相,具備L21構(gòu)造。
圖1(a)AlCr1.3TiNi2合金直觀形貌;(b, c)鑄態(tài)SEM圖像;(d)XRD圖;(e, f)鑄錠的EBSD圖和DSC弧線
圖2 AlCr1.3TiNi2合金的TEM圖像
圖3 AlCr1.3TiNi2合金的APT表征截止
在常溫下,AlCr1.3TiNi2和Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5具備一致的硬度值,但AlCr1.3TiNi2 EHEA在較高溫度下的本能遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5HEA。AlCr1.3TiNi2 800℃時的平衡硬度值為490.7 HV,900℃時的平衡硬度值為483.5HV,在溝通溫度下,遠(yuǎn)高于Co1.5CrFeNi1.5Ti0.5HEA(約385 HV和346 HV)的值,這表白AlCr1.3TiNi2EHEA具備精巧的抗高溫軟化本能。在勝過800℃的溫度下,合金在勝過50%的收縮應(yīng)急下沒有斷裂,這表白AlCr1.3TiNi2 EHEA具備崇高的高溫塑性。AlCr1.3TiNi2 EHEA在室平靜高溫下均維持較高的比降服強度(SYS)。
圖4 AlCr1.3TiNi2合金硬度與溫度聯(lián)系比擬、各別溫度下收縮的應(yīng)力應(yīng)急弧線和SYS與溫度的聯(lián)系比擬
正文開拓了一種由L21和BCC相構(gòu)成的新式輕量級EHEA,Heusler型L21相初次在EHEAs中創(chuàng)造。經(jīng)過徑直凝結(jié)本領(lǐng)勝利創(chuàng)造了具備平均超細(xì)層狀構(gòu)造(層間距約400nm)的千克級AlCr1.3TiNi2EHEA。與大普遍通訊的RHEA、HEA、EHEA和保守合金比擬,鑄態(tài)大塊EHEA具備更高的室溫高溫硬度和SYS值。AlCr1.3TiNi2 EHEA希望在高溫資料范圍獲得確定運用。(文:破風(fēng))
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