Microstructure and mechanical properties of lightweight AlCrTiV _0.5 Cu _<i>x</i> high‐entropy alloys

Abstract

摘要 高熵合金 (HEA) 是一种快速发展的新兴合金系列, 其性能非常引人关注 (例如具有优异机 械性能的轻质高熵合金)。在本研究中, 为了获得具有优异硬度的轻质高熵合金, 我们制备 了 AlCrTiV 0.5 Cu x (x = 0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 和 1.0, 分别表示为 Cu 0 , Cu 0.2 , Cu 0.4 , Cu 0.6 , Cu 0.8 和 Cu 1.0 合金) 高熵合金, 并研究了它们的显微组织和硬度。无Cu 元素添加的高熵 合金表现出单一的体心立方相 (BCC) 的结构, 而Cu0.2 和 Cu0.4 合金表现出体心立方相 (BCC) +面心立方相(FCC) + 六方密堆积相 (HCP)的三相结构。随着Cu 含量的增, 合金 最终表现出面心立方相(FCC) + 六方密堆积相(HCP)的结构。所研究的高熵合金都表现出清 晰的枝晶组织, 并且随着 Cu 的添加, 枝晶逐渐细化。硬度随少量Cu(Cu 0.2 )的添加而显 著增加, 但随着Cu 的继续添加而逐渐降低。Cu 0.2 高熵合金具有最高的硬度, 其比硬度 (硬 度/密度) 为0.1628 HV·m3·kg‐1, 明显高于传统金属材料。AlCrTiV 0.5 Cu x HEAs 具有与H13 模具钢相似的耐磨性能。综上所述, 本文提出了一种有较好前景的轻质高硬度高熵合金。

Topics & Concepts