Al1.2CoxCrFeNi高熵合金的相形成规律及其力学性能

作者：赵森林; 陈希章^*

来源：材料工程, 2023, 51(05): 104-111.

• 高熵合金
• 相变
• 微观组织
• 力学性能
• 原子半径差
• 价电子浓度

为了获得兼具高强度与高延展性的Al-Co-Cr-Fe-Ni系高熵合金，采用电弧熔炼的方法成功制备了Al1.2CoxCrFeNi(x=1,1.6,2.2,2.8)高熵合金并对其微观组织和力学性能进行了系统研究。结果表明：在Al1.2CoxCrFeNi合金体系中，Co元素具有诱导BCC相向FCC相转变的能力，随着Co含量的原子比例从1增加至2.8,FCC相的体积分数从0%增加到59%,BCC相的体积分数从100%降低至41%。压缩实验的结果表明，Co元素的加入对于提高Al1.2CoxCrFeNi高熵合金的塑性有重要作用，但对高熵合金的强度无明显影响。随着Co含量的增加，Al1.2CoxCrFeNi高熵合金的断裂应变从16.9%增加到30%,极限抗压强度由2128 MPa降低至1913 MPa,其中最大抗压强度为2361 MPa,平均硬度由513.7HV降低至323.4HV。Co含量的增加促使了合金的原子半径差的降低，从而减弱了因Al元素的大原子半径引起的合金晶格畸变效应和固溶强化效应，同时Co含量的增加也提高了价电子浓度(VEC),以上两个参数的改变是合金中FCC相体积分数的增加的主要因素。FCC相体积分数的增加是该体系合金塑性提高的主要原因。

• 单位
  温州大学; 机电工程学院