Abstract:
W-Cu复合材料是由两相金属均匀混合而成的一种假合金,其结合了组元各自的优异性能,且可通过改变成分进行调控。然而,W-Cu复合材料在服役过程中尤其是高温环境中容易发生变形而失效,这严重影响了其服役寿命和应用范围。多主元高熵合金具有超高的强度、高加工硬化能力、耐高温软化等优异的综合性能,尤其是由难熔金属元素组成的具有体心立方结构的高熵合金,表现出很高的高温强度。为了进一步缓解复合材料的变形失效、延长其高温服役寿命,本研究制备出纳米晶难熔高熵合金NbMoTaW-Cu复合材料,揭示了复合材料制备过程中各元素的再分布规律和显微结构特征,发现了相界面处的多组元非晶结构过渡层并阐明了熵效应对其形成的影响机理。纳米晶NbMoTaW-Cu复合材料的室温硬度为390.7 HV30,压缩强度可达1600 MPa,分别比具有相同Cu体积分数的纳米晶W-Cu复合材料高出27.2%和40.9%,并且,NbMoTaWCu复合材料在900℃下的硬度比W-Cu复合材料高31.7%。本研究开发的NbMoTaW-Cu复合材料在高温应用领域具有广阔的应用前景,为缓解W-Cu复合材料的高温变形失效提供了新的解决途径。
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Year: 2022
Language: Chinese
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