机械工程学报

作者：马明星, 王志新, 周家臣, 梁存, 朱达川, 张德良

单位：1. 中原工学院材料与化工学院 郑州 450007;2. 四川大学材料科学与工程学院 成都 610065;3. 东北大学材料科学与工程学院 沈阳 110819

关键词：高熵合金,CoCrCuFeMn,微观组织结构,耐磨性；

基金：国家自然科学基金（51271115）和河南省高等学校重点科研（20B430022）资助项目。

高熵合金由于具有众多优异性能，有可能突破传统合金的性能极限，被认为是下一代金属材料的发展方向。CoCrCuFeMn作为一种重要的高熵合金体系，目前关于Ti掺杂对其组织结构与性能影响的报道较少。采用熔铸法制备等摩尔比的CoCrCuFeMn和CoCrCuFeMnTi高熵合金，利用XRD、OM、SEM、EDS、显微硬度计和摩擦磨损试验机分别测试Ti掺杂前后对其物相结构、显微组织和耐磨性的影响。结果表明，CoCrCuFeMn由FCC1和FCC2双相组成，Ti掺杂使其物相结构转变成BCC和HCP相的双相组织。两种合金均为典型的树枝晶结构，Cu元素在晶间富集，Mn元素的偏析系数最小。Ti掺杂并未改变合金元素的富集区域，但使所有元素偏析系数降低。Ti掺杂使合金的硬度从219.6 HV提高到693.8 HV，摩擦因数和质量损失率分别从0.57、4.14%降低到0.55、1.28%。Ti掺杂合金硬度和耐磨性的提高主要是由于相转变、固溶强化、细晶强化和内应力降低的综合作用所致。研究成果不仅有助于完善和丰富Ti元素掺杂对CoCrCuFeMn合金性能影响的相关理论，同时也为该合金后续的科学研究和工程应用提供理论支撑。

来源：2020年第10期

《机械工程学报》期刊编辑部

查看机械工程学报杂志2020年第10期