為了發(fā)展裝備制造業(yè),迫切需要研發(fā)新材料
高熵合金由5~13[1]種元素構(gòu)成,每種元素原子的占比為5%~35%[2]
高熵合金的四大效應(yīng)[3]使其具有優(yōu)異的力學(xué)性能、高溫性能或磁學(xué)性能[4~9],成為研究的熱點(diǎn)
制備高熵合金的技術(shù),有真空電弧爐熔煉法[10,11]、粉末冶金法[12]、磁控濺射法[13]、機(jī)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(jié)技術(shù)是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù),不僅工藝簡(jiǎn)單、制備時(shí)間短,而且成本低廉、節(jié)能和環(huán)保
目前,已經(jīng)開(kāi)始探究用激光燒結(jié)技術(shù)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(zhì)同象置換,成分較為復(fù)雜[17]
高熵合金具有“雞尾酒”式元素調(diào)配機(jī)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(fā)現(xiàn),單相固溶結(jié)構(gòu)的高熵合金其性能不如雙相高熵合金[18]
Al元素對(duì)雙相高熵合金的性能有明顯的調(diào)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(lái)的晶格結(jié)構(gòu)發(fā)生畸變,降低體系的自由能,起固溶強(qiáng)化作用
同時(shí),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(jié)制備CrFeNiAlSi系高熵合金塊體,研究Al含量對(duì)CrFeNiAlSi系高熵合金的相、組織及性能的影響
1 實(shí)驗(yàn)方法
實(shí)驗(yàn)用金屬粉末有Cr、Fe、Ni、Al、Si粉末,其參數(shù)列于表1
Table 1
表1
表1實(shí)驗(yàn)用粉末材料及其參數(shù)(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%)
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(duì)CrFeNiAlxSi系高熵合金性能的影響” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)