燒結溫度對NiFeCoCr高熵黏結鎢合金組織與性能的影響前言 鎢合金因其高密度、高強度和良好的機械性能而廣泛應用于航空航天、軍事、醫(yī)療等領域。然而，傳統(tǒng)液相燒結方法存在高燒結溫度和長時間保溫導致鎢晶粒粗化的問題，降低了合金的強度。高熵合金因其獨特的緩慢擴散效應，能夠抑制鎢晶粒的長大，提高合金的性能。因此，本文采用非等原子比NiFeCoCr高熵合金作為鎢合金的新型黏結相，研究燒結溫度對合金微觀結構和力學性能的影響。
本文研究了燒結溫度對非等原子比NiFeCoCr高熵合金作為鎢合金新型黏結相時，對90W-NiFeCoCr合金微觀組織和力學性能的影響。采用放電等離子燒結技術（SPS），在梯度燒結溫度下制備了合金樣品，并通過密度測量、XRD物相鑒定、SEM/EDS微觀結構表征、維氏硬度測量和拉伸性能測試等手段，系統(tǒng)地分析了合金的微觀組織和力學性能隨燒結溫度的變化規(guī)律。 實驗材料及實驗方法 實驗材料選用非等原子比NiFeCoCr高熵合金粉末和鎢粉，通過球磨混合后采用放電等離子燒結技術（SPS）進行燒結。燒結溫度設置為1050℃、1100℃、1250℃和1300℃，施加壓力為35 MPa，保溫時間為10 min。制備的合金樣品用于后續(xù)的密度測量、XRD物相鑒定、SEM/EDS微觀結構表征、維氏硬度測量和拉伸性能測試。
實驗結果與分析 密度與孔隙率 隨著燒結溫度的升高，合金的相對密度先升高后降低，在1250℃時達到最高值98%?？紫堵孰S燒結溫度的升高而降低，表明高溫下合金的致密化效果更好。
微觀組織 下圖展示了不同燒結溫度下合金的SEM圖像?？梢钥闯?，隨著燒結溫度的升高，黏結相逐漸熔化并產(chǎn)生更多液相，填充了W顆粒之間的縫隙。W顆粒逐漸球化，孔隙減少，合金的微觀組織變得更加均勻。然而，當燒結溫度達到1350℃時，W晶粒開始長大，但仍保持在10 μm以下。
物相結構 下圖展示了不同燒結溫度下合金的SEM圖像?？梢钥闯?，隨著燒結溫度的升高，黏結相逐漸熔化并產(chǎn)生更多液相，填充了W顆粒之間的縫隙。W顆粒逐漸球化，孔隙減少，合金的微觀組織變得更加均勻。然而，當燒結溫度達到1350℃時，W晶粒開始長大，但仍保持在10 μm以下。
力學性能 合金的抗拉強度和硬度均隨燒結溫度的升高先上升后下降。在1250℃時，合金的抗拉強度達到最大值1409 MPa；而在1150℃時，硬度達到最大值490 HV 0.2。
強化機制 合金的高強度主要歸因于以下幾種強化機制：固溶強化、細晶強化和彌散強化。NiFeCoCr高熵合金中元素的隨機分布導致晶格畸變，阻礙了位錯的運動，從而產(chǎn)生了固溶強化效果。此外，細小的W晶粒也起到了細晶強化的作用。而少量富鉻氧化物的存在則起到了彌散強化的作用。 結論 本文研究了燒結溫度對NiFeCoCr高熵黏結鎢合金組織與性能的影響。結果表明，在1250℃下燒結的合金具有最佳的致密化效果和最高的抗拉強度。這主要歸因于NiFeCoCr高熵合金的固溶強化、W的細晶強化以及偏聚相Cr2O3的彌散強化作用。因此，NiFeCoCr高熵合金作為鎢合金的黏結相具有潛在的應用價值。 參考文獻： 【燒結溫度對NiFeCoCr高熵黏結鎢合金組織與性能的影響】 姜雪 ，韓勇 ，袁媛 ，劉瑛 |
