铜含量对CoCrFeNi高熵合金组织结构和性能的影响

作者：李昌伟; 张勇^*

来源：精密成形工程, 2022, 14(12): 1-9.

DOI：10.3969/j.issn.1674-6457.2022.12.001

• 高熵合金
• 微观组织
• 力学性能
• 导电性能
• 热膨胀系数

通过设计不同Cu含量的CoCrFeNi高熵合金，筛选出一种具有较高强度和导电性的Cu基高熵合金。采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试机、电阻测试仪研究了铸态CoCrFeNiCux(x=1,2,3,4,5)高熵合金的组织、力学和导电性能。当x=1,2时，合金为FCC单相；当x≥3时，合金除了FCC相外还存在其他析出相。当x=1时，合金的微观形貌由等轴晶组成；当x≥1时，合金的微观形貌是树枝晶和等轴晶形貌，枝晶间的Cu含量较高。合金的拉伸强度和伸长率均随着Cu含量的升高先降低后升高，其中CoCrFeNiCu3合金的综合力学性能最差，抗拉强度仅约120 MPa，伸长率不到1%。CoCrFeNiCu5合金具有最优异的综合力学性能，其抗拉强度约为370 MPa，伸长率约为11%。合金的电阻率随着Cu含量的升高逐渐降低，CoCrFeNiCu5合金的电阻率最低，导电性能最好，同时，电阻随着温度的升高而升高。测试了5种合金的热膨胀系数，其随着Cu含量的升高呈波浪性上升。结合拉伸测试和导电性能测试结果，CoCrFeNiCu5合金具有优异的综合力学性能和导电性能。

• 单位
  北京科技大学顺德研究生院; 北京科技大学; 新金属材料国家重点实验室