為了發展裝備制造業,迫切需要研發新材料
高熵合金由5~13[1]種元素構成,每種元素原子的占比為5%~35%[2]
高熵合金的四大效應[3]使其具有優異的力學性能、高溫性能或磁學性能[4~9],成為研究的熱點
制備高熵合金的技術,有真空電弧爐熔煉法[10,11]、粉末冶金法[12]、磁控濺射法[13]、機械合金化法[14]等
為了制備出更高性能高熵合金,材料工作者正在探究新的方法[15,16]
激光燒結技術是近幾年發展起來的一種新技術,不僅工藝簡單、制備時間短,而且成本低廉、節能和環保
目前,已經開始探究用激光燒結技術快速合成大塊高熵合金
鉻鐵礦存在Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、MgO、FeO基本組分的類質同象置換,成分較為復雜[17]
高熵合金具有“雞尾酒”式元素調配機制,而鉻鐵礦粉的元素組成與高熵合金成分有較高的相似性
高熵合金可由單相、雙相、甚至多相組成,其性能受組成相的綜合影響
研究發現,單相固溶結構的高熵合金其性能不如雙相高熵合金[18]
Al元素對雙相高熵合金的性能有明顯的調控作用
Al屬于輕金屬元素,原子半徑為0.143 nm,添加Al可使原來的晶格結構發生畸變,降低體系的自由能,起固溶強化作用
同時,Al還能使合金表面生成致密的氧化膜,提高合金的抗高溫氧化性能
因此,本文選取與天然鉻鐵礦成分相近又符合高熵合金元素選擇原則的Cr、Fe、Ni、Al、Si作為原料體系,用激光燒結制備CrFeNiAlSi系高熵合金塊體,研究Al含量對CrFeNiAlSi系高熵合金的相、組織及性能的影響
1 實驗方法
實驗用金屬粉末有Cr、Fe、Ni、Al、Si粉末,其參數列于表1
Table 1
表1
表1實驗用粉末材料及其參數(質量分數,%)
Table 1Experimental powder material and parameters (mass fraction, %)
Powder
Purity
Granularity/μm
Type and content of impurities
Fe
≥98.35%
C≤0.05%,
聲明:
“Al含量對CrFeNiAlxSi系高熵合金性能的影響” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業用途,請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)