粉末冶金（FeNiMnAl_x）₅₀Cu₅₀中熵合金的微观组织与力学性能

作者：陈维平; 陈焕达; 褚晨亮; 付志强

来源：材料工程, 2022, 50(10): 55-62.

• 中熵合金
• 再生铜
• 机械合金化
• 放电等离子烧结
• 微观组织
• 力学性能

对物理法制备的再生铜合金粉末进一步合金化，通过机械合金化（MA）结合放电等离子烧结（SPS）的方法制备了(Fe40Ni40Mn20)50Cu50,(Fe38Ni38Mn19Al5)50Cu50,(Fe36Ni36Mn18Al10)50Cu50和(Fe32Ni32Mn16Al20)50Cu50四种中熵合金块体，并研究了Al元素的含量对中熵合金微观组织与力学性能的影响。结果表明：在高能球磨60 h之后合金粉末完成合金化，四种中熵合金粉末均形成单一FCC相的过饱和固溶体且有微量WC杂质。经SPS烧结后，(Fe40Ni40Mn20)50Cu50,(Fe38Ni38Mn19Al5)50Cu50和(Fe36Ni36Mn18Al10)50Cu50形成了由富Cu的FCC1相和富Fe-Ni的FCC2相组成的双相FCC结构，并具有超细晶+微米晶的多尺度结构；而(Fe32Ni32Mn16Al20)50Cu50由富Cu的FCC主相和少量富Fe-Mn的FCC2相及富Ni-Al的BCC相（B2）组成。随着Al含量的提高，四种中熵合金的塑性逐渐降低，而强度和硬度逐渐提高。(Fe40Ni40Mn20)50Cu50合金的压缩屈服强度、抗压强度和维氏硬度分别为878 MPa, 1257 MPa和248.5HV。与(Fe40Ni40Mn20)50Cu50相比，(Fe32Ni32Mn16Al20)50Cu50的压缩屈服强度和硬度分别提高了50.1%和50.4%,断裂应变由19.55%下降至8.31%。

• 单位
  华南理工大学