金属学报

作者：南勇, 关旭, 闫海乐, 唐帅, 贾楠, 赵骧, 左良

单位：1 东北大学 材料科学与工程学院 材料各向异性与织构教育部重点实验室 沈阳 110819；2 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室 沈阳 110819

关键词：中熵合金,CoNiV,B掺杂,晶界强化,力学性能,强韧化,

基金：国家重点研发计划项目(2021YFA1200203);中央高校基本科研业务费项目(N2202015)

B微合金化可显著改善金属材料的力学性能，但是其对CoNiV合金的影响仍不清楚。本工作系统研究了(CoNiV)100 - x B x (x = 0、0.1和0.2，原子分数，%)合金静态拉伸力学性能以及形变前后晶体结构、微观组织及微观硬度特征，揭示了微量B元素掺杂对CoNiV合金微观组织和力学性能的影响规律及作用机制。结果表明，微量B元素掺杂可以同步提升CoNiV合金的强度和塑性。0.2%B掺杂可使CoNiV合金屈服强度、极限抗拉强度和断裂延伸率分别提升12%、10%和30%。微量B元素掺杂对CoNiV合金的晶体结构、晶粒尺寸与分布、晶体学取向及塑性变形机制影响较小。(CoNiV)99.8B0.2合金室温下晶体结构仍旧为fcc结构，静态拉伸过程塑性变形机制仍为位错滑移，无应力诱发马氏体相变和形变孪生现象。纳米压痕测试结果表明，微量B元素掺杂可显著提升CoNiV合金晶界/孪晶界硬度，证实了B元素在CoNiV合金中的晶界强化作用。晶界/孪晶界强度的提升，一方面可增加位错穿过阻力，另一方面能够增加其阻碍裂纹扩展的能力，这是B掺杂使CoNiV合金强度和塑性同时提升的根源。另外，固溶到基体中的B元素也对位错运动起到一定钉扎作用，有利于合金强度的提升。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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