氮元素对CrFeMnVTi6高熵合金显微组织和力学性能的影响

摘要

为了评估氮元素的间隙固溶强化机制对高熵合金性能的影响,采用机械冶金化和放电等离子体烧结工艺制备N掺杂Cr Fe Mn VTi6高熵合金,并利用XRD、SEM、TEM和FIB检测手段对合金的相组成及显微组织进行表征。实验结果显示,CrMnFeVTi6合金组织由Ti Nx、BCC、Laves相和B2有序相组成。因此,合金在低温区域(<380°C)具有极高的强度(>2729 MPa)和硬度。针对该高熵合金的BBC基体进行不同强化机制的定量计算,结果表明,氮元素引起的间隙固溶强化效果为-634 MPa/at.%,远好于其他合金中的碳或硼元素,这表明,在高熵合金里添加氮元素能够有效提高合金强度。