Al基五元高熵合金的热力学研究

摘要

cqvip:高熵合金具有高硬度、高强度、良好的耐磨性以及耐腐蚀性等优异性能。高熵合金一般由5种或5种以上金属元素组成,不同金属元素可以提高合金内部混乱程度,形成具有简单晶格结构的固溶体相。Miedema理论和几何扩展模型可以计算多组元合金固溶状态的混合焓,而混合焓对高熵合金的固溶相的形成有重要影响。本文利用扩展Miedema理论计算Alx(CuMgSi-T)1-x(T=Ag,As,Au,B,Ba,Be,Bi,C,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Fe,Ga,Ge,Hf,Hg,In,Ir,K,La,Li,Mn,Mo,N,Na,Nb,Ni,Os,P,Pb,Pd,Pt,Rb,Re,Rh,Ru,Sb,Sc,Sn,Sr,Ta,Tc,Ti,Tl,V,W,Y,Zn,Zr)五元合金体系固溶状态的混合焓,用已有高熵合金混合焓和原子尺寸判据来预测了Alx(CuMgSi-T)1-x五元高熵合金的成分范围。计算结果表明,Alx(CuMgSi-T)1-x(T=Ag,As,Au,Cd,Co,Cr,Fe,Ga,Ge,Hf,Hg,In,Ir,Li,Mn,Mo,Nb,Ni,Os,Pd,Pt,Re,Rh,Ru,Sb,Sc,Sn,Ta,Tc,Ti,V,W,Zn,Zr)五元体系合金混合焓和原子尺寸方均差δ参数满足相关判据,易于形成五元高熵合金。采用混合焓和δ参数判据可以预测高熵合金的成分,为高熵合金设计提供较为精确的热力学数据。