具有多組分固溶相的難熔高熵合金(RHEAs)由于其晶格畸變和緩慢擴(kuò)散效應(yīng)而具有較高的強(qiáng)度和硬度。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　隨著航空航天工業(yè)的快速發(fā)展，適合高溫應(yīng)用的耐火材料受到了越來越多的關(guān)注。與傳統(tǒng)的難熔金屬和合金相比，由于RHEAs在室溫和高溫下具有優(yōu)良的力學(xué)性能，被認(rèn)為是最有前途的耐火材料。隨著增強(qiáng)材料體積分?jǐn)?shù)的增加，增強(qiáng)效果顯著增加。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

在高溫?zé)Y(jié)過程中，團(tuán)聚的化合物會(huì)相互粘結(jié)，導(dǎo)致嚴(yán)重的晶粒粗化。這種嚴(yán)重團(tuán)聚和粗糙的化合物可能會(huì)降低RHEAs的機(jī)械性能。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　然而，當(dāng)大量難熔化合物直接加入到RHEAs中時(shí)，這些化合物往往會(huì)聚集在一起，形成較大的團(tuán)簇，原位析出增強(qiáng)體與基體之間具有良好的彌散性。這將是一種很有前途的方法來最大限度地提高難熔化合物的強(qiáng)化效果，而多種非金屬元素與難熔金屬反應(yīng)，原位生成難熔化合物對(duì)組織性能的影響仍不夠明確。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

采用機(jī)械合金化(MA)和電火花等離子燒結(jié)(SPS)技術(shù)制備了CrMoNbWTi-CNO RHEA，獲得了4345MPa和11.88GPa的超高的抗壓強(qiáng)度和硬度n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　大連理工大學(xué)的研究人員同時(shí)引入三種非金屬原子(C、N和O)，以進(jìn)一步增強(qiáng)合金的強(qiáng)度。。系統(tǒng)地研究了合金的顯微組織、相組成和力學(xué)性能。討論了非金屬原子C、N、O的強(qiáng)化機(jī)理，并對(duì)難熔化合物的作用進(jìn)行了分析。相關(guān)論文以題為“A multiple nonmetallic atoms co-doped CrMoNbWTi refractoryhigh-entropy alloy with ultra-high strength and hardness”發(fā)表在Materials Science & EngineeringA。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　論文鏈接：n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　研究發(fā)現(xiàn)CrMoNbWTi-CNO合金具有優(yōu)良的抗壓強(qiáng)度和硬度，分別為4345MPa和11.88GPa，比典型的RHEAs要高得多。與典型的大晶粒(50-100μm)鑄態(tài)RHEAs相比，燒結(jié)的CrMoNbWTi-CNO合金有更細(xì)小均勻的組織(約1μm)，表明晶界強(qiáng)化有助于增強(qiáng)強(qiáng)度。多相RHEAs的強(qiáng)度和硬度普遍高于單相RHEAs。在現(xiàn)有的CrMoNbWTi-CNO合金中，析出的納米級(jí)(Nb，Ti)N具有FCC晶格結(jié)構(gòu)，與BCC不相協(xié)調(diào)。因此，當(dāng)前RHEA中納米級(jí)(Nb，Ti)N析出相的位錯(cuò)強(qiáng)化機(jī)制是奧羅萬繞過機(jī)制(Orowan)。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　圖1 燒結(jié)后的CrMoNbWTi-CNO RHEA的顯微組織及晶粒尺寸分布n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　圖2 CrMoNbWTi-CNO RHEA微觀結(jié)構(gòu)的背散射圖像及元素分布n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　此外，除了傳統(tǒng)的固溶、晶界和Orowan強(qiáng)化機(jī)制，目前多種非金屬原子摻雜將進(jìn)一步對(duì)合金進(jìn)行強(qiáng)化，C有溶于BCC固溶體的趨勢，而O、N有與難熔金屬發(fā)生反應(yīng)的趨勢。對(duì)于含有多種非金屬原子的HEA，非金屬原子在HEA中的存在形式與非金屬溶質(zhì)原子和金屬溶劑原子的電負(fù)性差異密切相關(guān)。在RHEA中發(fā)現(xiàn)了大量的晶間(Nb、Ti)N和Ti2O3，對(duì)合金性能的提升具有重要作用。所以，本研究中具有超高性能的CrMoNbWTi-CNO RHEA也歸因于BCC中溶入的非金屬C和(Nb,Ti)N、Ti2O3晶間化合物的協(xié)同作用。n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　圖3 CrMoNbWTi-CNO RHEA的TEM圖像n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

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　　圖4 CrMoNbWTi-CNO RHEA室溫壓縮的應(yīng)力-應(yīng)變曲線和典型RHEAs室溫壓縮屈服強(qiáng)度和硬度分布n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司

　　綜上所述，本研究采用MA和SPS技術(shù)制備了含有C、N、O多種非金屬原子的新型CrMoNbWTi RHEA。燒結(jié)后，C主要溶于BCC固溶體中，N和O完全與難熔金屬元素反應(yīng)，形成塊狀晶間(Nb，Ti)N和Ti2O3。燒結(jié)后的RHEA具有超高的強(qiáng)度和硬度，分別為4345MPa和11.88GPa，機(jī)械性能大大高于傳統(tǒng)鑄態(tài)RHEA，本文明確了非金屬原子(C、N、O)對(duì)RHEA的強(qiáng)化機(jī)制。(文：破風(fēng))n6c膩?zhàn)幽z粉_可再分散乳膠粉_羥丙基甲基纖維素_聚丙烯纖維_木質(zhì)纖維素_北京萬圖明科技有限公司