中国有色金属学报(英文版)2024,Vol.34Issue(4) :1204-1213.DOI:10.1016/S1003-6326(24)66464-2

共晶高熵合金CxCoCr3Fe5Ni强度-韧性协同效应

Synergistic strengthening and toughening of eutectic CxCoCr3Fe5Ni high entropy alloy

黄思睿 张继峰 朱和国
中国有色金属学报(英文版)2024,Vol.34Issue(4) :1204-1213.DOI:10.1016/S1003-6326(24)66464-2

共晶高熵合金CxCoCr3Fe5Ni强度-韧性协同效应

Synergistic strengthening and toughening of eutectic CxCoCr3Fe5Ni high entropy alloy

黄思睿 1张继峰 1朱和国1
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作者信息

  • 1. 南京理工大学材料科学与工程学院,南京 210094
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摘要

通过真空感应熔炼制备CxCoCr3Fe5Ni(x=0,0.1,0.2和0.3,摩尔分数)高熵合金(HEAs),研究碳含量对微观结构和力学性能的影响.随着碳含量的增加,合金相结构由FCC+BCC双相结构转变为M23C6碳化物和FCC相的共晶结构.与CoCr3Fe5Ni基体合金(屈服强度307.5 MPa、极限抗拉强度646.5 MPa以及伸长率55.4%)相比,C0.2CoCr3Fe5Ni共晶HEA的屈服强度(378.9 MPa)、极限抗拉强度(837.1 MPa)和伸长率(56.1%)均显著提高.该合金力学性能的提高主要归因于碳合金化所引起的间隙固溶强化和特殊的共晶结构带来的第二相强化.

Abstract

CxCoCr3Fe5Ni(x=0,0.1,0.2 and 0.3,at.%)high entropy alloys(HEAs)were prepared via vacuum induction melting.The effects of carbon content on the microstructures and mechanical properties of the HEAs were intensively investigated.With the increase of the carbon content,the phase structure transforms from a dual-phase(FCC+BCC)to a eutectic mixture(FCC phase+M23C6 carbide).Compared to CoCr3Fe5Ni base alloy,the C0.2CoCr3Fe5Ni eutectic HEA exhibits a significantly improved yield strength(from 307.5 to 378.9 MPa),ultimate tensile strength(from 646.5 to 837.1 MPa),and ductility(from 55.4%to 56.1%).It is shown that these comprehensive enhancements of strength and ductility result from the effect of interstitial solid solution strengthening by carbon alloying and second phase strengthening via the eutectic structure.

关键词

高熵合金/M23C6碳化物/共晶组织/力学性能/强化机制

Key words

high entropy alloy/M23C6 carbide/eutectic structure/mechanical properties/strengthening mechanism

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基金项目

国家自然科学基金(51571118)

出版年

2024
中国有色金属学报(英文版)
中国有色金属学会

中国有色金属学报(英文版)

CSTPCDCSCD
影响因子:1.183
ISSN:1003-6326
被引量1
参考文献量47
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