AlxCrFe1.5MnNi0.5-(Mo, Cu)0.1(x= 0.15, 0.3, 0.4, 0.5) 高熵合金性質及微結構之研究

Study on the Property and Microstructure of AlxCrFe1.5MnNi0.5-(Mo, Cu)0.1 (x= 0.15, 0.3, 0.4, 0.5) High-Entropy Alloys

蔡宇翔

指導教授 ： 葉均蔚

國立清華大學/工學院/材料科學工程學系/碩士(2006年)

摘要

摘要

由之前學長的研究中AlxCrFe1.5MnNi0.5 ( x = 0.3、0.5 ) [34]，有良好的高溫時效硬化能力，且經過高溫時效 200 h 仍未見軟化，為傳統合金罕見。本篇論文將對上述系統作更細微的Al變量( x = 0.15、0.4 ) 以及微量元素添加，研究其對時效行為和微結構之影響。
在Al變量AlxCrFe1.5MnNi0.5合金中，Al-0.15為時效硬度與韌性綜合表現較佳之合金成分。XRD顯示其500℃ ~ 900℃皆有ρ相析出，且析出強化速率快，高溫硬度更可耐至800℃，在高樓耐火骨架上具有應用潛力。其微結構主要為BCC + FCC條狀，時效後於BCC基地相中析出ρ相，而FCC相則轉變為BCC + ρ相。因為還有大量的FCC相存在，因此在時效硬化的同時仍然具有相當的韌性。
在添加微量元素的合金中，Mo的添加能促進ρ相的析出，並且擴大其析出的溫度範圍(500℃~ 1100℃)，而Cu的添加則相反。Al-0.3添加0.1份Mo後，低溫(500℃)時效韌性有明顯的改善。若先經均質化處理後再作時效對韌性改善更大。而Al-0.5添加0.1份Mo後則在各個溫度下時效，韌性亦有明顯的改善。微結構研究顯示時效後，ρ相析出與基地形成細微的交織狀結構應為其韌性提升之主因。形成較細微的結構主要是因為Mo的添加，使得擴散變慢，因此結構較不易粗化。因此，Mo的添加將使此型合金在結構上更具應用性。

關鍵字

高熵合金

參考文獻

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