Ti对单相FCC的CoCrNi体系中/高熵合金组织与性能的影响

作者：温盛华; 赵志豪; 黄正华; 陶平均; 陈峰; 闫志巧

来源：中国有色金属学报, 2022, 1-17.

• 高熵合金
• 单相FCC结构
• Ti合金化
• 微观组织
• 力学性能

具有单相FCC结构的CoCrNi体系中/高熵合金有良好的塑性变形能力，但是硬度和强度较低，为此本文在CoCrNi三元、CoCrFeNi四元和Al0.3CoCrFeNi五元合金中分别添加Ti0.1～Ti0.5，通过真空电弧炉制备出高硬度和高压缩强度的中/高熵合金棒材。Ti0.1合金均仍保持单相FCC结构；Ti0.3合金均出现少量的新相（η或R）；对于Ti0.5，CoCrNiTi0.5合金由FCC+BCC+η+σ相组成，Al0.3CoCrFeNiTi0.5合金由FCC+BCC+R+B2相组成，且二者微观组织均呈“花朵”状；而CoCrFeNiTi0.5合金则由FCC+Laves+R+σ相组成，为树枝晶状结构。随着Ti含量的增加，三种体系合金的硬度均逐渐提高，且提高幅度按下述顺序降低：CoCrNiTix＞Al0.3CoCrFeNiTix＞CoCrFeNiTix，其中CoCrNiTix合金的硬度从CoCrNi合金的164 HV提升至CoCrNiTi0.5合金的865 HV，提高幅度达427%。Ti0和Ti0.1合金均表现出优异的压缩塑性（不断裂），Ti0.3和Ti0.5合金的压缩屈服强度均显著提高，其中Al0.3CoCrFeNiTix合金的压缩屈服强度从Al0.3CoCrFeNiTi0.3合金的630 MPa提高至Al0.3CoCrFeNiTi0.5合金的1642 MPa，提高幅度达160%；但抗压强度和压缩变形量有所降低。

• 单位
  广东工业大学; 广东省科学院