放电等离子烧结Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)高熵合金的显微组织演化

摘要

以金属元素粉末为原料,采用机械合金化(MA)+放电等离子烧结(SPS)法制备Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)高熵合金,研究了烧结温度、烧结压力对Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)高熵合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,不同温度下烧结获得的Fe_(50)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)高熵合金均为包含fcc基体相和层片状hcp相的双相高熵合金。随着烧结温度升高,合金的晶粒尺寸不断增大,合金中hcp相和孪晶界的比例也在不断增大,同时硬度和屈服强度在不断降低,塑性持续增加。在1000℃烧结时合金达到最优的综合力学性能,其压缩屈服强度(σ_(0.2))、抗压强度σ_(max)、断裂时的塑性应变(ε_(p))和维氏硬度分别达到878 MPa,2013 MPa,25.0%和HV 315。随着烧结压力的增加,合金的晶粒尺寸增大,孪晶界的比例也不断增多,屈服强度差距不大,塑性却有着明显的提高。烧结压力从50 MPa升高到80 MPa时,屈服强度由791 MPa降低到762 MPa,而断裂时的塑性应变由19.2%升高至26.8%。