几种AlCrNbTiVSi高熵合金的微观组织研究.pdf

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1、几种AlCrNbTiVSi高熵合金的微观组织研究/汪燕青等几种AICrNbTiVSi高熵合金的微观组织研究汪燕青,刘兆刚(1宁夏大学物理电气信息学院,银川750021;2国家钽铌特种金属材料工程技术研究中心,石嘴山753000)摘要利用真空非自耗电弧炉熔炼了AlCrNbTⅣ等物质的量高熵合金铸锭、AICrNb2Ti2Vo.5非等物质的量高熵合金和A1CrNb5TiVSi六元合金。分别对这3种合金进行了0M、XRD、SEM和EDS分析;研究了合金中的物相组成、微观组织和成分分布规律。实验结果表明,AlCrNbTIV高熵合金和A1CrNbzTi

2、zVos高熵合金都只形成了BCC结构高熵固溶相,且未产生金属间化合物相。而A1CrNbsTIvsi合金尽管配位熵很高,但由于Si的电负性,生成了离散分布的NbSi3金属间化合物。对A1CrNbTiV高熵合金和A1CrNb2Ti2V0.5高熵合金在单个晶粒中的成分分布进行分析,发现在高熵效应作用下,合金各元素含量波动较小,平均偏差均小于2(原子分数),但两种合金元素含量存在微弱的变化趋势,如Nb在晶粒中心的含量比晶粒边缘略高,而另一些元素如Cr则恰好相反,表明在凝固和形核过程中仍然不可忽略元素熔点和原子半径效应。关键词高熵合金难熔金属A1Cr

3、NbTiV高熵合金中图分类号:TG131文献标识码:AStudyonMicrostructureofSeveralAICrNbTiVSiHighEntropyAlloysWANGYanqing,LIUZhaogang(1SchoolofPhysicsandElectricalInformation,NingxiaUniversity,Yinchuan750021;2NationalEngineeringResearchCenterofTitaniumandNiobiumMaterial,Shizuishan753000)AbstractTh

4、eequimolarAlCrNbTiVhighentropyalloy,non-equimolarA1CrNb2Ti2Vo5highentropyalloyandA1CrNb5TiVSialloywerepreparedbynon-consumablevacuumarc—meltingfurnace.Theinvestigationsofmicro—structure,phasecompositionandelementdistributionofthethreealloyswerecarriedoutbyOM,XRD,SEMandEDSm

5、ethods.TheresultindicatedthatAlCrNbTiValloyandA1CrNb2TizVo5alloyhadonlyhighentropysolidsolutionphasewithBCCstructure,andnointermetalliccompoundswereformed.TheA1CrNb5TiVsialloyhadtwophasesin—cludingBCCsolidsolutionandIMCofNb5Si3duetohighelectronegativityofSi,althoughitsmixi

6、ngentropyreachedahighleve1.BesidethattheelementsdistributionofA1CrNbTiVandA1CrNbzTi2Vo5insinglegrainanalysisrevealedthat,underhighentropyeffect,thecontentfluctuationsofelementsofthesetwoalloysinsinglegrainwereverysmall,theiraveragedeviationsbelow2at.Buttherewasaveryweaktre

7、ndexistedinthetwoalloysanalyzed,forexamplethecontentsoftheelementNbwerehighincenterofgrainbutlOWontheborder.andthecontentstrendofCrwerejusttheopposite.Itimpliedthattheeffectsofelementmeltingpointsandatomicradiuscannotbeignoredinsolidificationprocess.Keywordshighentropyallo

8、ys,refractorymetals,AlCrNbTiVhighentropyalloys能,在能量上更有利于高熵固溶相的形成。利用简单的原子0引言格模型,不难推算出合金混合熵

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