强流脉冲电子束作用下CrFeCoNiMo_(0.2)的组织结构与性能调控

摘要

利用强流脉冲电子束(HCPEB)对真空非自耗电弧熔炼法制备的CrFeCoNiMo_(0.2)高熵合金(HEA)表面进行辐照处理,通过各种表征和测试手段考察HCPEB辐照对样品表面的相结构、微观形貌以及性能的影响,并总结和探究了材料表面性能的强化机制。结果表明,CrFeCoNiMo_(0.2)合金主相为面心立方(fcc)结构,被辐照样品的表面在(111)上表现出择优取向。此外,经HCPEB辐照后,原始合金表面发生重熔并形成熔坑,熔坑密度随着辐照次数的增加而逐渐降低,合金表面随着辐照次数的增加趋于平整、光滑。HCPEB辐照处理还会诱发合金表面产生大量存在一定夹角的滑移带,位错在密排面{111}上沿原子最密集方向晶向进行滑移。同时,HCPEB辐照促进了合金表面成分趋于均匀化、晶粒细化和致密的重熔层的产生,且其厚度随辐照次数的增加而增加。透射电镜(TEM)结果表明,HCPEB辐照诱发合金表面产生了纳米级σ析出相以及亚晶、位错、位错胞等亚结构。性能测试结果表明,电子束辐照后合金表面的硬度值和耐磨性显著提高。