某种高熵合金变形机理的研究

摘要高熵合金是一种新的合金设计理念，它突破了传统合金的设计框架，是以多种元素集体领导而表现其特色。高熵合金是指采用五种或五种以上元素按照等原子比或近等原子比进行混合形成的合金。

高熵合金熵值大，原子扩散慢，原子晶格畸变量大，这样的原子结构特点会对其力学性能和变形机理产生严重影响，比如，位错滑移，塑性，加工硬化能力等。本文选取NiFeCoVMo高熵合金作为研究对象，运用X射线衍射,三维原子探针,透射电子显微镜等手段对其进行微观组织及结构的分析，另外还对其硬度，力学性能进行测试，最终揭示变形机理。47858

研究发现NiFeCoVMo高熵合金的变形主要是以位错滑移为主，随着变形量的不断提高，滑移线的间距不断缩小，最终滑移线间距<50nm。

关键词：高熵合金；力学性能；变形机理

毕业论文设计说明书外文摘要

Title Research on the deformation mechanism of high-entropy alloy

Abstract

The concept of high-entropy alloys(HEAs) has been considered as a new alloy design idea. It break the design framework of the traditional alloy, based on a variety of elements of collective leadership which performance its characteristics. High entropy alloy refers to the alloys which consist five or more elements in equal molar ratio or nearly equimolar ratio.

High entropy alloy has large entropy and slow diffusion of atoms. And the atomic lattice distortion is large. Such characteristics of the atomic structure will have a serious impact on the mechanical properties and deformation mechanism, for example, dislocation slip, plastic, work hardening ability. This paper selects NiFeCoVMo high entropy alloy as the research object, using X-ray diffraction, a three-dimensional atom probe, transmission electron microscope and so on to analyze its microstructure and structure, in addition to test its hardness, mechanical properties. Finally, we want to reveal the deformation mechanism .

It is found that the deformation of NiFeCoVMo high entropy alloy is mainly dominated by dislocation slip. With the continuous improvement of deformation, the distance between slip lines is shrinking. At last, the distance between slip lines is <50nm.

Key words: high-entropy alloy; mechanical properties; deformation mechanism

1 引言 1

1.1研究背景及意义 1

1.2 发展现状 1

1.3 定义及理论依据 2

1.4 结构与性能 2

1.5 多主元效应 4

1.6 主要变形机制 5

1.7本课题研究的主要内容 5

2 实验材料和实验方法 6

2.1 实验材料 6

2.2材料表征与测试 6

3 实验结果及分析 8

3.1 元素与结构分析 8

3.2 硬度 10

3.3 力学性能 10

3.4 微观结构的衍化 16

结论 21

致谢 22

1 引言

1.1研究背景及意义

材料是人类文明进步的物质基础。在众多材料中，金属材料对于人类文明的发展有着卓越的贡献，改善了人类的生存条件，推动了社会的进步。常见的纯金属有铁，铝，铜等。但单个纯金属性能具有局限性，无法满足生产生活的需要，所以更多的是使用合金。合金是指是那些由两种或两种以上的金属与金属或非金属通过一定方法所合成的具有金属特性的物质，一般通过熔合成均匀液体和凝固而得。长久以来，人们都是以一种金属元素为主，根据添加各种不同的合金元素来产生不同的合金，从而获得所需要的性能，这是传统合金的制备方法。但是研究发现当向体系中添加过多的元素种类时，合金中会产生很多化合物尤其是金属间化合物，从而会恶化合金的性能，比如使合金脆性增加。另外，元素过多也给材料的组织和成分分析、性能控制带来了一些困难[1-2]，这些问题都不利于合金的发展。因此，传统的合金设计经验认为设计合金时，其中的元素种类应该越少越好，但是这样就会限制合金体系的发展，传统合金的创造空间也就越来越小了。上世纪90年代，中国台湾的学者提出了一种与传统合金设计理念不同的新的合金设计方法，即高熵合金。高熵合金被广义定义为采用五种或五种以上元素按照等原子比或近等原子比进行混合形成的合金。与传统合金不同的是，高熵合金中每一种元素所占的比例均大于5﹪，但也没有哪一种元素能占有50%以上，这些元素集体领导而表现其特色。某种高熵合金变形机理的研究:http://www.youerw.com/cailiao/lunwen_50122.html