FeCoNi至CoCrFeMnNi等莫耳合金之晶界工程

晶界工程為一加工熱處理工藝，藉由多次冷輥壓、熱輥壓與退火製程，改變晶界分佈的構成方式，改善材料性質，並被廣泛應用於超合金與不鏽鋼中。本研究將晶界工程應用於等莫耳合金CoCrFeMnNi，CoCrFeNi，與FeCoNi，其目的為研究高熵合金於晶界工程之晶界反應機制，並探討高熵化是否有助於讓材料更易形成特殊晶界與打斷高角度晶界網路，藉此優化材料特性。研究結果顯示，依不同晶界工程加工工藝，影響特殊晶界的主要因子也隨之改變。於單步再結晶時，FeCoNi擁有最佳化之晶界特徵分佈，而CoCrFeNi擁有最少量之特殊晶界比例。晶界特徵分佈主要受晶界移動速率，與高熵效應中，嚴重晶格扭曲所造成之晶界能量下降之影響。同時，高效效應中的嚴重晶格扭曲與遲緩擴散亦造成材料再結晶溫度的上升。於單步應變退火時，CoCrFeNi擁有最佳化之晶界特徵分佈，而FeCoNi之晶界特徵分佈則為最差。晶界特徵分佈主要受晶界移動速率，非共格Σ3晶界於加工與退火過程中的生成，與高熵效應中，嚴重晶格扭曲和遲緩擴散效應的影響。於多步應變退火時，CoCrFeNi擁有最佳化之晶界特徵分佈，而CoCrFeMnNi則次之。晶界特徵分佈主要受晶界移動速率，非共格Σ3晶界於加工與退火過程中的生成，與高熵效應中，嚴重晶格扭曲和遲緩擴散效應的影響，影響因子和單步應變退火相近。

關鍵字

晶界工程；高熵合金；特殊晶界

並列摘要

In present study, grain boundary engineering has been processed on equiatomic CoCrFeMnNi, CoCrFeNi, and FeCoNi alloys. Special boundary fraction, twin density, grain size distribution and misorientation distribution have been evaluated by EBSD. Experimental results indicate that FeCoNi exhibits the highest special boundary fraction and twin density for one-step recrystallization, while CoCrFeNi exhibits the highest special boundary fraction and twin density for one-step and iterative strain annealing. The special boundary increment of one-step recrystallization is mainly affected by grain boundary velocity, while twin density of one-step recrystallization is mainly affected by average grain boundary energy and twin boundary energy. The special boundary increment and twin density for one-step and iterative strain annealing are mainly affected by grain boundary velocity, nontwin Σ3 boundary, severe-lattice-distortion effect, and sluggish-diffusion effect.

並列關鍵字

Grain boundary engineering ； High entropy alloy ； Special boundary

參考文獻

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國際替代計量

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