文章标题:Al 元素对 CoFeNi2(V2.5C)0.2 共晶高熵合金微观组织及力学性能的影响
文章作者:谢衡科 1,2,任驰骋 2,闫朝宁 1,周小淞 1,颜非亚 1,李天昕 1,2
关 键 字:共晶高熵合金;成分设计;微观组织;力学性能;固溶强化
文章摘要:
共晶高熵合金因其优异的力学性能及出色的铸造流动性得到材料领域的广泛关注。其中,含 C 共晶高熵合金是近年发展起来的一种新型设计体系,虽展现出良好的塑性,但较低的屈服强度是制约其工程应用的主要瓶颈。 针对含 C 共晶高熵合金强度不足的问题,以 FCC+M4C3 型 CoFeNi2(V2.5C)0.2 共晶高熵合金为基体,通过添加 Al 元素改变凝固路径,设计制备了 Al0.3CoFeNi2(V2.5C)0.2 过共晶高熵合金。 该合金由初生 M4C3 碳化物相和 FCC 固溶体相组成,在保持伸长率(10.7%±1.1%)基本不变的同时,屈服强度和抗拉强度分别提升 37%和 21%,达到(482±22) MPa 和(918±27) MPa。 通过经典强化模型并结合微观组织表征(SEM、XRD、EBSD)揭示了其强韧化机制:强度提升主要源于 Al 的固溶强化与初生碳化物的析出强化,提升了加工硬化率,延缓了塑性失稳,实现了强韧协同。