B微合金化对CoNiV中熵合金微观组织和力学性能的影响及其机理

作者：南勇; 关旭; 闫海乐^*; 唐帅; 贾楠^*; 赵骧; 左良

来源：金属学报, 2023, 1-16.

• 中熵合金
• CoNiV
• B掺杂
• 晶界强化
• 力学性能
• 强韧化

系统研究了(CoNiV)100-xBx (x=0、0.1和0.2，原子分数，%)合金静态拉伸力学性能以及形变前后晶体结构、微观组织及微观硬度特征，揭示了微量B元素掺杂对CoNiV合金微观组织和力学性能的影响规律及作用机制。结果表明，微量B元素掺杂可以同步提升Co NiV合金的强度和塑性。0.2%B掺杂可使CoNiV合金屈服强度、极限抗拉强度和断裂延伸率分别提升12%、10%和30%。微量B元素掺杂对CoNiV合金的晶体结构、晶粒尺寸与分布、晶体学取向及塑性变形机制影响较小。(CoNiV)99.8B0.2合金室温下晶体结构仍旧为fcc结构，静态拉伸过程塑性变形机制仍为位错滑移，无应力诱发马氏体相变和形变孪生现象。纳米压痕测试结果表明，微量B元素掺杂可显著提升CoNiV合金晶界/孪晶界硬度，证实了B元素在CoNiV合金中的晶界强化作用。晶界/孪晶界强度的提升，一方面可增加位错穿过其阻力，另一方面能够增加阻碍裂纹扩展能力，这是B掺杂使CoNiV合金强度和塑性同时提升的根源。另外，固溶到基体中的B元素也对位错运动起到一定钉扎作用，有利于合金强度的提升。

• 单位
  东北大学; 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室