高(gao)熵合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)是由(you)5種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)5種(zhong)(zhong)(zhong)以上元(yuan)素組成(cheng)(cheng)的(de)(de)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)，其中每(mei)種(zhong)(zhong)(zhong)元(yuan)素的(de)(de)原子分數至(zhi)少大于(yu)5%，但(dan)不超過35%，這突(tu)破了以一種(zhong)(zhong)(zhong)或(huo)兩種(zhong)(zhong)(zhong)金(jin)(jin)屬元(yuan)素為主的(de)(de)傳統合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)設(she)計理念。傳統合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)發展(zhan)的(de)(de)普遍經驗認為，合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)組元(yuan)數越多(duo)，形(xing)成(cheng)(cheng)復(fu)雜相(xiang)金(jin)(jin)屬間化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)的(de)(de)傾向越大，大量金(jin)(jin)屬間化(hua)合(he)(he)(he)(he)物(wu)和復(fu)雜相(xiang)的(de)(de)形(xing)成(cheng)(cheng)會導致合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)性能的(de)(de)惡化(hua)，并(bing)使得合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)的(de)(de)組織分析變得更加困難，由(you)此不利于(yu)合(he)(he)(he)(he)金(jin)(jin)多(duo)主元(yuan)的(de)(de)發展(zhan)。
目前(qian)的(de)(de)(de)研究(jiu)表明(ming)，高(gao)熵(shang)合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)多主元混合(he)(he)(he)產生(sheng)高(gao)熵(shang)效應，使得高(gao)熵(shang)合(he)(he)(he)金(jin)形成簡單(dan)結構的(de)(de)(de)固溶(rong)體相，抑制了金(jin)屬間化合(he)(he)(he)物和(he)復(fu)雜相的(de)(de)(de)形成。高(gao)熵(shang)合(he)(he)(he)金(jin)具有極(ji)高(gao)的(de)(de)(de)硬度(du)、高(gao)強度(du)、耐高(gao)溫氧化和(he)耐磨性(xing)等(deng)優于(yu)傳統合(he)(he)(he)金(jin)的(de)(de)(de)性(xing)能(neng)(neng)，這使其(qi)具有較(jiao)大的(de)(de)(de)發展前(qian)景，引起了很多學者的(de)(de)(de)關注。鑒(jian)于(yu)此，本文(wen)研究(jiu)了元素Ti對AlCoCrNiSix系列高(gao)熵(shang)合(he)(he)(he)金(jin)微觀組(zu)織結構與力學性(xing)能(neng)(neng)的(de)(de)(de)影(ying)響。
原料(liao)(liao)采(cai)用(yong)純度大于99.9%的(de)純金屬Al、Co、Cr、Ni、Si、Ti，按(an)照摩爾比的(de)方式(shi)進行配料(liao)(liao)，制備AlCoCrNiSiTix高(gao)(gao)熵合(he)金。采(cai)用(yong)WS-4型非(fei)自耗真空(kong)熔(rong)煉(lian)爐熔(rong)煉(lian)合(he)金，坩(gan)(gan)堝(guo)采(cai)用(yong)水冷銅坩(gan)(gan)堝(guo)，通入Ar氣保護(hu)氣體，防止在熔(rong)煉(lian)過程中的(de)氧化、燒損，原材(cai)料(liao)(liao)按(an)照熔(rong)點由低到高(gao)(gao)先后放入坩(gan)(gan)堝(guo)，熔(rong)煉(lian)試樣4次以上(shang)，保證各(ge)元素混(hun)合(he)均勻(yun)。
AlCoCrNiSiTix高熵合(he)金(jin)鑄(zhu)態情況下(xia)，主要以(yi)bcc1(AlNi)+bcc2(CrSi)兩相組(zu)成，Ti元(yuan)素的(de)添加，使合(he)金(jin)中形成了少量金(jin)屬間化(hua)合(he)物Ni3Ti。AlCoCrNiSiTix高熵合(he)金(jin)鑄(zhu)態組(zu)織形態呈樹(shu)枝(zhi)晶(jing)，Ti元(yuan)素有促進合(he)金(jin)在(zai)凝(ning)固(gu)過程中以(yi)樹(shu)枝(zhi)晶(jing)的(de)方(fang)式生長。Ti元(yuan)素使AlCoCrNiSiTix高熵合(he)金(jin)顯微硬度(du)顯著提高，其(qi)硬度(du)最高可達(da)1041HV。