陶瓷颗粒增强Cr0.5MoNbWTi难熔高熵合金复合材料的制备及其力学性能

摘要

难熔高熵合金因其优异的力学性能、高温稳定性和抗氧化性能等,作为高温结构材料具有广阔的应用前景.为了进一步提升材料的力学性能,本研究利用原位反应烧结制备了陶瓷颗粒增强难熔高熵合金复合材料,并探讨了陶瓷增强相的生成机理及其对复合材料力学性能的影响.通过机械合金化制备了含有碳氮氧非金属元素的Cr0.5MoNbWTi过饱和体心立方(Body Centered Cubic,BCC)固溶体粉末,经后续放电等离子烧结,在BCC基体内部原位反应生成了大量弥散分布的(Nb,Ti)(N,C)和Ti2O3陶瓷增强相.在陶瓷颗粒的增强作用下,该复合材料表现出较高的室温强度(4033 MPa)和硬度(11.57 GPa)以及优越的高温强度,1400°C的屈服强度高达572 MPa.