难熔金属高熵合金的制备工艺和性能研究开题报告

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1、毕业论文开题报告论文题目难熔金属高熵合金的制备工艺和性能研究选题方向工程材料学生姓名刘永强专业物理学（师范）年级、班级10级物教（1）班一、选题的来源、目的、意义和基本内容1、题目由学院老师提供。2、主要目的是用工业的方法怎样冶炼难熔金属高熵合金和对性能的研究。3、意义：国内外学者对高熵合金的显微组织与性能的研究，取得了一定的成果，但是一些基本的理论问题还是摆在人们的面前，本文研究的目的就是解决这些问题。研究这些问题有利于揭示高熵合金的合金化过程的机理，为建立科学的高熵合金选择合金元素理论、熔铸理论、热处理理论等奠定基础。4、主要内容：合金元素的选择、合金的微观组织进行分析合、金性能特点

2、的分析。二、国内外研究综述目前，高熵合金的研究正处于起步阶段，我国台湾地区的研究处于国际领先水平，特别是台湾国立清华大学和台湾工研院。与此同时，我国内地的多所高校和研究单位也取得了重要成果，哈尔滨工业大学等研究了Mn、Ti、V合金化对AlCrFeCoNiCu高熵合金的组织结构的影响[11]；刘源等人对AlCoCrCuFeNi[9,10]高熵合金的微观组织和力学性能作了研究；北京科技大学新金属材料国家重点实验室的张勇等人发现AlCoCrFeNiTix系高熵合金普遍具有很好的屈服和抗拉强度，而且具有比块体金属玻璃明显优异的塑性变形能力。台湾学者叶均蔚研究发现NiCoFeCrSiAlTi高熵合

3、金表现出罕见的高温析出硬化现象和优异的耐高温氧化能力，可与喷气机涡轮片的Ni-22Cr-10Al-1Y相媲美[1,2]。对于高熵合金抗腐蚀及电化学性能的研究也有报道[6,7]。三、参考文献[1]刘源,李言祥,陈祥,陈敏.多主元高熵合金研究进展.材料导报.2006，20(4)：4~6.[2]史鹏飞.高强度铝合金及高熵合金的组织性能特点.吉林大学工学硕士学位论文.2006,5.[3]孙庆军.铁基大块非晶合金的玻璃形成能力及断裂行为.哈尔滨工业大学工学博士学位论文.2006,3.[4]陈国良,林均品.有序金属间化合物结构材料.冶金工业出版社.1999:51~52.[5]何奖爱,王玉玮.材料磨损

4、与耐磨材料.东北大学.2001:50.四、指导教师意见指导教师签名：年月日五、院（系）毕业论文领导小组审核意见领导小组组长签名：年月日毕业论文开题报告题目：难熔金属高熵合金的制备工艺和性能研究学院：物理电气信息学院专业：物理学（师范）年级：2010级学号：12010245509姓名：刘永强指导教师：汪燕青邮箱：874322801@qq.com开题报告几千年来，合金的发展都是以一种金属元素为主的(一般都超过50%)，随着添加各种不同的合金元素而产生不同的合金，以满足所需的性能要求，例如以铝为主的铝合金，以铁为主的钢铁材料，以铜为主的铜合金，以镍为主的高温合金，以钛为主的钛合金等等。尽管如此

5、，合金系的数量还是很有限的，目前人类已开发使用的合金系共有30余种。一、难熔金属及高熵合金的定义、基本原理难容金属一般指熔点高于1650℃并有一定储量的金属（钨、钽、钼、铌、铪、铬、钒、锆和钛），也有将熔点高于锆熔点（1852℃）的金属称为难熔金属。以这些金属为基体，添加其他元素形成的合金称为难熔金属合金。制造耐1093℃（2000°F）以上高温的结构材料所使用的难熔金属主要是钨、钼、钽和铌。在难熔金属合金中钼合金是最早用作结构材料的合金，Mo-0.5Ti-0.1Zr-0.02C合金具有良好的高温强度和低温塑性，在工业上广泛应用。铌合金的出现迟于钼合金，但发展很快，已有30余种牌号。航天

6、工业中使用的主要是中强合金和低强高塑性的铌合金。高熵合金是1995年台湾学者叶均蔚提出的一个新的合金设计理念[1-3]。与传统合金设计理念不同的是，高熵合金是由五个主要元素（简称为主元）构成的合金体系，且每个主元的原子百分比应介于5%到35%之间，而原子百分比小于5%的元素则称之为次要元素。根据传统合金设计观念，合金中的组元数越多，形成金属间化合物的倾向也就越大。然而脆性金属间化合物的出现会恶化合金的性能，如变脆等，同时金属间化合物的晶体结构复杂，也不利于材料的组织和成分分析。因此传统合金都是以一种元素为主，添加少量次要元素改进其性质。但是物极必返，叶均蔚指出，当主元数尽可能的增大后，所

7、带来的高熵效应却可以化繁为简，令合金形成一个或多个简单的固溶相，不仅便于分析，而且具有巨大的应用价值。之所以有这种现象发生，主要是混合熵超过一定临界后，固溶体的生成自由能小于金属间化合物的生成自由能的结果[4]。根据Gibbs自由能表达式：式中，、和分别为固溶体相的混合熵、混合焓和生成自由能。从公式中不难看出，越大，也就越正，固溶体相的生成自由能也就越负。在高温，也就是较大的情况下，固溶体的生成自由能比金属间化合物的自由能更负，就不