哈工大陈瑞润团队《Acta》高熵合金的相形成机理和力学性能!( 二 )


图7为各种温度下热处理之后的Cr7Mn25Co9Ni23Cu36HEA的拉伸机械性能 。 与铸态值相比 , 在200°C进行的热处理可以有效地保持强度和断裂伸长率 。 热处理温度从200℃提高到600℃ , 屈服强度和抗拉强度从401℃提高到581MPa , 从700℃提高到829MPa , 同时 , 伸长率从35%降低到22% 。 这些变化归因于将热处理温度提高到600°C时纳米沉淀的细化 。

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图7 。 Cr7Mn25Co9Ni23Cu36HEA在铸态和不同温度下热处理后的拉伸力学行为(a) 。 拉伸工程应力-应变曲线(b) 。 极限抗拉强度 , 屈服强度和断裂伸长率 。
图8的TEM显微照片a和b证实了在600°C/2h热处理状态(?3.5nm)之后该合金中纳米沉淀的尺寸小于铸态(?4.5nm) 。 由于屈服和极限抗拉强度分别下降至303MPa和530MPa , 延展性降低至断裂应变的15% , 800°C热处理导致断裂韧性下降 。 如图1d所示 。 强度的显著降低是由于形成的σ析出物分布不均 , 尺寸没有明显变化(高达几百纳米) 。 总之 , σ相的形成对Cr7Mn25Co9Ni23Cu36HEA的拉伸机械性能有害 。 当样品在1000°C(刚好低于合金的熔点)进行热处理时 , 屈服强度和极限抗拉强度均下降 , 这归因于如图1f所示的Cu偏析区的形成 。
EMTO-CPA的计算结果表明 , 与在低温和高温下均具有标称成分的合金相比 , 在能量上更优选分解系统(FCC_1和FCC_2) 。
σ相的形成对Cr7Mn25Co9Ni23Cu36HEA的拉伸机械性能有害 。

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图8 。 Cr7Mn25Co9Ni23Cu36HEA中纳米沉淀的形貌 。 (a)通过TEM观察的铸造状态下的纳米析出物的形态 。 (b)通过TEM在600℃/2h热处理条件下纳米沉淀的形貌 。