1.4.4机械合金化法 8

1.5高熵合金的发展 9

1.5.1高熵合金的历史背景 9

1.5.2高熵合金的相关发展 9

1.6高熵合金的研究现状和未来前景 9

1.7摩擦磨损概述 10

1.7.1摩擦概述 10

1.7.2摩擦系数 10

1.7.3磨损概述 10

1.7.4磨损的控制及防护 12

第二章试验材料及试验方法 13

2.1试验材料 13

2.2试验设备 13

2.2.1水磨机 13

2.2.2金相预磨机 13

2.2.3高温摩擦磨损试验机 14

2.2.4共聚焦激光扫描显微镜 15

2.3试验方法及内容 16

2.3.1热处理工艺试验 16

2.3.2对试样进行水磨 16

2.3.2熔炼合金 16

2.3.3微观组织分析 16

2.3.4硬度测试 16

2.3.5摩擦磨损测试 17

2.3.6磨痕的3D形貌图绘制 17

第三章试验结果及分析 18

3.1铸态组织分析 18

3.2铸态硬度分析 18

3.3测定摩擦系数 19

3.4合金的磨损形貌 19

3.4.1试样一3D形貌图分析 19

结论 25

致谢 26

参考文献 27

第一章绪论

1.1选题的意义和和实用价值

在经济高速发展和资源日益减少的矛盾冲突下，如何的合理利用现有的资源和开发创新是当今人类所追求的目标，寻找新材料代替传统材料变的迫切起来。高熵合金的是在20世纪90年代发展大块非晶合金的时候开发出来的，那时候人们都在寻找一种具有优良玻璃化形成能力的合金。有的人就提出这样一种观点，非晶或者玻璃它的原子混乱度也就是我们所说的熵比较高。我们知道，高熵的合金有高的玻璃化形成的性能。因此就有人提出了高熵混理论。可是，在以后的研究和实验当中，人们发现，高的玻璃化形成能力和高熵并不是都有关联的，还有一个发现就是有的混合高熵合金它可以形成单相固溶体[1]。所以，台湾著名科学家具有高熵合金之父的叶均蔚教授等认为单相固溶体是高混合熵稳定的固溶体，因此叶均蔚教授在1995年提出了高熵合金这个概念，将这种固溶体命名为高熵合金。那么这里就有一个疑问出来了，为什么高混合熵合金它玻璃化的形成能力不高呢？对于这个疑问，张勇教授经过大量的实验研究高混合熵合金，通过合金的原子尺寸差和它的混合焓和混合熵的这三个方面进行了研究分析，通过Adam-Gibbs方程作出了解释。根据目前的研究分析发现，高熵合金具有高硬度、高强度、高热阻、高耐磨耐腐性和高电阻等优良性能，这些性能是传统合金所不具备的。这使得高熵合金材料有取代常规的金属材料的趋势，成为大块非晶之后又一个研究的热点，在目前的高熵合金研究实验当中，大多数是在铸态下进行性能测试，但是我们知道铸态下的金属材料有不可避免的性能不足的地方，例如由于热胀冷缩会造成空洞和疏松等性能缺陷。在未来的新材料研究和应用当中，高熵合金无疑是最有潜力和发展前景的新材料之一。在实际应用当中，高熵合金由于具有高硬度和良好的塑性和韧性，所以可以应用于高速切削刀具的制造当中。而如果使用普通的高速钢的话，高速钢的塑性和韧性较差容易出现折断和崩刃等失效。高熵合金也可以用作高楼的耐火骨架，在911事件中，纽约双子星的倒塌很大原因就是因为大楼的主体骨架在高温下变形从而倒塌，而高熵合金具有耐高温的性能，这样可以防止在发生火灾的情况下大楼整体倒塌的情况发生，从而避免更多的人员伤亡和财产损失。根据高熵合金的耐腐蚀性能，可以将其用作船舶和海上钻井平台的建造当中，从而减小海水对工件的腐蚀。