机械工程学报

作者：冒爱琴, 陈诗洁, 贾洋刚, 邵霞, 权峰, 张晖, 张义伟, 金莹, 金霞

单位：1. 安徽工业大学先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室 马鞍山 243000;2. 安徽工业大学材料科学与工程学院 马鞍山 243032;3. 浙江省钎焊材料与技术重点实验室 杭州 310030

关键词：CoCrFeMnNi高熵合金,粉末冶金,Al含量,微观组织,纳米/维氏硬度,耐腐蚀性；

基金：国家自然科学基金(51971001);安徽省自然科学基金(2008085ME125);先进金属材料绿色制备与表面技术教育部重点实验室主任基金(GFST2022ZR08)和浙江省公益技术研究计划(LGG20E010002)资助项目。

CoCrFeMnNi高熵合金具有优异的延展性和断裂韧性，但是其较低的强度和硬度使其在结构材料领域的应用潜力受到很大限制。目前关于Al粉添加对粉末冶金CoCrFeMnNi组织结构和性能的报道较少。以CoCrFeMnNi高熵合金粉体和Al粉为原料，采用真空热压烧结法制备了不同Al含量的CoCrFeMnNi高熵合金，借助于X射线衍射、扫描电子显微镜/能量散射光谱、纳米压痕、显微硬度、室温压缩性能和极化曲线等测试方法，研究了Al含量对CoCrFeMnNi高熵合金组织结构和性能的影响。结果表明：随着Al含量从0增加到5 wt.%，高熵合金致密度提高，在FCC基体中析出的网状富Cr的BCC相体积分数增大。当Al含量增加至5 wt.%，高熵合金FCC相的纳米压痕硬度和弹性模量略有增加且BCC相明显高于FCC相，维氏硬度由248.4 HV增加到508.3 HV，室温压缩强度也大幅度提高，而析出强化效应是硬度和强度提高的主要原因；同时高熵合金具有最小腐蚀电流密度，耐腐蚀性明显提高。但是，过量Al含量使得Al元素产生偏析、BCC结构体积分数和微观组织结构不均匀性急剧增大，导致材料硬度、弹性模量以及耐腐蚀性能降低。

来源：2024年第20期

《机械工程学报》期刊编辑部

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