金属学报

作者：朱满, 张成, 许军锋, 坚增运, 惠增哲

单位：西安工业大学 材料与化工学院 西安 710021

关键词：难熔高熵合金,组织,力学性能,高温抗氧化性能,

基金：国家自然科学基金项目(51971166);国家自然科学基金项目(51904218)

难熔高熵合金(RHEAs)具有高热稳定性、良好的高温力学性能和优异的高温抗氧化性能，有望作为一种潜在的耐高温结构材料使用。为了降低RHEAs密度、改善其高温抗氧化性能，本工作向CrNbTiV合金中添加Al元素，制备了一系列CrNbTiVAl x (x = 0.25、0.5、0.75、1.0)难熔高熵合金。采用XRD、SEM、EDS和电子万能试验机等手段研究Al含量对CrNbTiV难熔高熵合金微观组织、力学性能和高温氧化行为的影响规律。结果表明，CrNbTiVAl x 合金的微观组织由bcc、Laves和α-Ti相组成，bcc相以等轴晶形式分布。随着Al含量的增加，合金的密度逐渐减小，屈服强度由2037 MPa降低至1371 MPa；比屈服强度由CrNbTiVAl0.75合金的215.93 MPa·cm3/g增加至CrNbTiVAl0.25合金的323.33 MPa·cm3/g。CrNbTiVAl x 合金在900 ℃氧化时的氧化动力学遵循抛物线规律，增加Al含量有利于提高合金的高温抗氧化性能。CrNbTiVAl x 合金氧化后的氧化产物是由Al2O3、(CrNbTiVAl)O2和VO x 组成的混合结构。当Al含量较低时，合金表面形成的连续、紧密的复杂氧化物(CrNbTiVAl)O2有效阻止了O2向基体内的扩散。随着Al含量的增加，复杂氧化物(CrNbTiVAl)O2含量减少，表面形成了更加致密、连续且细小的Al2O3氧化膜，从而显著提高了合金的高温抗氧化性能。

来源：2025年第1期

《金属学报》期刊编辑部

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