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1、 毕业论文激光熔覆AlCrCoFeNi高熵合金涂层力学性能及组织研究学生姓名： 学号： 系 部： 专 业： 指导教师： 二一三年六月毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目： 激光熔覆AlCrCoFeNi高熵合金涂层力学性能及组织研究 系部： 专业： 学号： 学生： 指导教师（含职称）： 专业负责人： 1设计（论文）的主要任务及目标 本文主要研究AlCrCoFeNi五主元合金的力学性能及组织。选取原材料Al、Cr、Co、Fe、Ni，其纯度为99.5%以上，按摩尔比为1:1:1:1:1配置合金，用激光熔覆铸AlCrCoFeNi高熵合金。研究合金铸态与退火态的力学性能及组织，主要包括材料的硬度、耐磨
2、性以及组织。通过对其各个力学性能的实验研究，总结出其对应的力学变化规律，找出综合力学性能较好的元素配比，进而进行高熵合金喷涂实验的研究。2设计（论文）的基本要求和内容 1.了解高熵合金研究的背景，目的及意义 2.了解制备熔炼高熵合金的过程以及其元素配比 3.掌握测试维氏试验硬度设备的原理、操作，了解其注意事项 4.通过实验获得并分析高熵合金相应的力学性能，找出其规律 5.整理材料，撰写论文3主要参考文献1 叶均蔚，陈瑞凯，刘树均.高熵合金的发展概况J.工业材料杂志，2005，224:71-792 刘源，李言祥，陈祥，等.多主元高熵合金研究进展J.材料导报，2006，(20):4-73郭卫凡.多
3、主元高熵合金的研究进展,金属功能材料第16卷。第l 期,2 0 0 9 年2 月。4朱海云, 孙宏飞, 李业超.多主元高熵合金的研究现状与发展前沿.第9 期,2008。5梁秀兵, 魏敏, 程江波等.高熵合金新材料的研究进展.材料工程,2009，12:75-79.6刘源，李言祥，陈祥，等。多主元高熵合金研究发展J。材料导报，2006,（20）：4-77Wang XF,Zhang Y Chen GL，et a1Novel microstructure and properties of multi-component CoCrCuFeNiTix alloysJIntermetailics，2007
4、，15：357-359 8 Cantor B，Chang ITH，Knight Pct a1Microstructural development in equiatomic multicomponent alloysJMaterSciEng2004，375-377：2132189 Zhou YJ,Zhang Y,Wang,YL,et al.Solid solution alloys of AlCoCrFeNiTix with excellent romm-temperature mechanical propertiesJ. Appl. Phys. Lett,2007,90:181904-1
5、8190610 Huang PK,Yeh JW,Shun TT,et al.Multi-principal-element alloys with improve oxidation and wear resistanse for themal spraycoatingJ. Adv. Eng.Matet,2004,6:74-7811 Huang PK,Yeh JW,Shun TT,et al.Multi-principal-element alloys with improve oxidation and wear resistanse for themal spraycoatingJ. Ad
6、v. Eng.Matet,2004,6:74-784进度安排设计（论文）各阶段名称起 止 日 期1了解高熵合金概况及其制备熔炼2013年3月8日2013年3月31日2掌握测试高熵合金各个力学性能的试验方法2013年4月1日2013年4月30日3将制备好的试件进行各个力学性能的测试2013年5月1日2013年5月20日4将各个实验数据整理总结，找出规律2013年5月21日2013年5月31日5整理资料，撰写论文，准备答辩2013年6月1日2013年6月10日 AlCrCoFeNi高熵合金涂层力学性能及组织研究摘要：多主元高熵合金是近年来兴起的一种新型合金材料，它的最大特点是突破了传统合金只以一种
7、或两种金属元素为主的设计框架，从而发展出一种全新的合金。多主元高熵合金是以五种或五种以上主要元素按等摩尔比或近等摩尔比经熔炼、烧结或其他方法组合而成具有金属特性的材料。主要元素的增多使合金产生高熵效应，晶体结构倾向于形成简单体心或简单面心结构，同时可能伴有晶间化合物生成，甚至在铸态就会析出纳米晶，从而起到固溶强化、沉淀强化和弥散强化效果，使高熵合金的性能比传统合金具有较大优势。 本论文选取Al、Cr、Co、Fe、Ni五种常用的金属元素，研究该系列合金的力学性能及其变化规律。采用激光熔覆熔炼合金，再对合金铸态与退火态的硬度与耐磨性能进行测试研究。 研究发现：此五种元素熔炼生成的的高熵合金其硬度明
8、显高于普通的硬质合金（其硬度约为HRC25），未经热处理（800退火处理）的高熵合金涂层的硬度就已经能够达到HRC35，经过热处理的高熵合金涂层硬度能够达到HRC46。高熵合金的这种特性与其内部的组织有很大联系，主要是形成了简单的BCC、FCC及BCC+FCC结构固溶体。AlCrCoFeNi高熵合金的耐磨性能也远优越于普通的合金，将其喷涂在刀具上可延长刀具的使用寿命。 AlCrCoFeNi高熵合金具有显微结构简化、不倾向于出现金属间化合物、具有纳米析出物与非晶质结构等结构特征，具有高强度、高硬度、耐回火软化、耐磨等性能特性。正因如此，高熵合金可以更大程度的满足工业生产的需要，其开发应用前景十分
9、广阔。关键词：高熵合金，涂层，硬度 STUDY ON THE MECHANICAL PROPERTIES OF AlCrCoFeNi HIGH ENTROPY ALLOYSAbstract:Principal elements of highentropy alloys is only just emerging in recent years，which is a new type of material scienceIts biggest feature is the breakthrough of the traditional alloy that only one or two k
10、inds of metal elements based design framework,develop a new alloy design conceptHigh-entropy alloys based on equimolar or nearly equimolar ratio five or more than five key elements，taking melting，sintering or other means to get a combination of the metallic materialThe increase of the key elements l
11、ead to produce highentropy effect，crystal structure tend to form a simple bodycentered or simple facecentered structure，intergranular compounds also may be accompanied by the generation,even in the cast it will be precipitated nanocrystalsThis phenomenon is playing a solid solution strengthening，pre
12、cipitation strengthening and dispersion strengthening effect，which making the performance of high一entropy alloys have greater advantages compared to conventional alloys This paper picks AI、Cr、Co、Fe、Ni five commonly used metals.Using vacuum arc furnace melting alloy,Alloy cast and annealed State of s
13、tudy on hardness and wear resistance test. Found：The five elements generated by the smelting of high - entropy alloy its hardness is significantly higher than ordinary hard alloy(Its hardness is approximately hrc31).Without the heat treatment(800 annealing treatment) of high - entropy alloy coating
14、hardness can reach hrc45.2.After heat treatment of high - entropy alloy coating hardness can reach hrc51.This characteristic of high entropy alloys and its internal organization has great links,Mainly formed in simple Bcc, FCC and Bcc+FCC.AlCrCoFeNi High entropy alloys wear resistance is far superior to ordinary alloys,On its spraying tool can extend the life of cutting tools. AlCrCoFeNi Microstructure of high entropy alloys have simplified, do not tend to appear intermetallic precipitates, with nano - structure characteristics o
