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CoCrFeMnNi高熵合金的中溫位錯蠕變行為

2023-07-19

在多元素高熵合金HEA)中,高構型熵在相分離或金屬間化合物形成過程中穩定單一固溶體相。結構簡單的固溶體HEA表現出與嚴重的晶格畸變和緩慢的晶格擴散相關的優異機械性能。固溶強化HEA還表現出廣泛的應變硬化以及顯著的塑性。與復雜成分相關的獨特機械和物理性能引起了許多研究人員的濃厚興趣。固溶強化合金在中間溫度下表現出優異的抗蠕變性。位錯與組成原子之間的相互作用將對HEA的蠕變產生很大影響。HEA中嚴重的晶格畸變和緩慢的晶格擴散預計會提高抗蠕變性。研究組成元素在中間溫度下HEA的抗蠕變性和性能中的作用將會很有趣。來自韓國忠南大學的Kang等人研究CoCrFeMnNi535°C650°C之間的蠕變性能,以研究中間溫度下的蠕變變形機制。

CoCrFeMnNi在中間溫度(535650°C)下蠕變機制從爬升蠕變轉變為滑動控制蠕變。由于位錯的應變能較高,構型熵對原子均勻分布的影響在位錯附近減弱。原子尺寸失配較大的原子偏析對位錯線能量的降低大于熵的降低,有利于組成原子的偏析。爬升到滑行蠕變過渡準則用于預測從爬升控制蠕變到滑行控制蠕變的過渡。CoCrFeMnNi的實驗轉變點與使用Cr數據的理論轉變點之間的出色一致性表明,Cr是對高應力下粘性滑動行為影響最大的元素。Cr在中間溫度下的粘性滑移蠕變中的影響作用歸因于Cr的大原子尺寸失配,以減輕位錯線能量以及與滑移控制蠕變中的位錯速度相當的適當擴散率。

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