为了发展装备制造业,迫切需要研发新材料
高熵合金由5~13[1]种元素构成,每种元素原子的占比为5%~35%[2]
高熵合金的四大效应[3]使其具有优异的力学性能、高温性能或磁学性能[4~9],成为研究的热点
制备高熵合金的技术,有真空电弧炉熔炼法[10,11]、粉末冶金法[12]、磁控溅射法[13]、机械合金化法[14]等
为了制备出更高性能高熵合金,材料工作者正在探究新的方法[15,16]
激光烧结技术是近几年发展起来的一种新技术,不仅工艺简单、制备时间短,而且成本低廉、节能和环保
目前,已经开始探究用激光烧结技术快速合成大块高熵合金
铬铁矿存在Cr2O3、Al2O3、Fe2O3、MgO、FeO基本组分的类质同象置换,成分较为复杂[17]
高熵合金具有“鸡尾酒”式元素调配机制,而铬铁矿粉的元素组成与高熵合金成分有较高的相似性
高熵合金可由单相、双相、甚至多相组成,其性能受组成相的综合影响
研究发现,单相固溶结构的高熵合金其性能不如双相高熵合金[18]
Al元素对双相高熵合金的性能有明显的调控作用
Al属于轻金属元素,原子半径为0.143 nm,添加Al可使原来的晶格结构发生畸变,降低体系的自由能,起固溶强化作用
同时,Al还能使合金表面生成致密的氧化膜,提高合金的抗高温氧化性能
因此,本文选取与天然铬铁矿成分相近又符合高熵合金元素选择原则的Cr、Fe、Ni、Al、Si作为原料体系,用激光烧结制备CrFeNiAlSi系高熵合金块体,研究Al含量对CrFeNiAlSi系高熵合金的相、组织及性能的影响
1 实验方法
实验用金属粉末有Cr、Fe、Ni、Al、Si粉末,其参数列于表1
Table 1
表1
表1实验用粉末材料及其参数(质量分数,%)
Table 1Experimental powder material and parameters (mass fraction, %)
Powder
Purity
Granularity/μm
Type and content of impurities
Fe
≥98.35%
C≤0.05%,
声明:
“Al含量对CrFeNiAlxSi系高熵合金性能的影响” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)