摘要

通过真空电弧熔炼法制备了Ti47-xNb23Cr18V12Zrx(x=0、4、8、12 at%)系难熔高熵合金,随后在1200℃下保温12 h对合金进行均匀化热处理。利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、万能力学试验机和显微硬度仪等研究了铸态与均匀化热处理态合金的相组成、微观组织及力学性能。结果表明:Zr元素的添加使铸态合金在枝晶间析出C15结构的Cr2(Ti, Nb, V,Zr)-Laves相,同时,Zr元素含量的增加增强了合金的压缩屈服强度和硬度,但使其塑性降低。均匀化热处理并未改变合金的相组成,但使合金的组织形貌发生了明显改变,并大大增加了析出相的体积分数。经过均匀化热处理后,合金的强度和硬度有所降低,但塑性得到改善。其中,Ti43Cr18Nb23V12Zr4合金的压缩塑性由铸态时的29%提升至超过50%,同时具有1110 MPa的屈服强度和高达180 MPa·cm3·g-1的屈强比,表现出优异的强度-塑性匹配。此外,得益于细小弥散的Laves相,均匀化热处理后Ti39Cr18Nb23V12Zr8合金的屈服强度和塑性均有小幅度增强。

全文