CrCoNiSi0.3中熵合金应变率和温度相关的力学行为和变形机理

郜林玉 杜时雨 常慧 张团卫 王志华

郜林玉, 杜时雨, 常慧, 张团卫, 王志华. CrCoNiSi0.3中熵合金应变率和温度相关的力学行为和变形机理[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251047
引用本文: 郜林玉, 杜时雨, 常慧, 张团卫, 王志华. CrCoNiSi0.3中熵合金应变率和温度相关的力学行为和变形机理[J]. 高压物理学报. doi: 10.11858/gywlxb.20251047
GAO Linyu, DU Shiyu, CHANG Hui, ZHANG Tuanwei, WANG Zhihua. Strain-rate and temperature dependent compressive deformation behavior of CrCoNiSi0.3 medium-entropy alloy[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251047
Citation: GAO Linyu, DU Shiyu, CHANG Hui, ZHANG Tuanwei, WANG Zhihua. Strain-rate and temperature dependent compressive deformation behavior of CrCoNiSi0.3 medium-entropy alloy[J]. Chinese Journal of High Pressure Physics. doi: 10.11858/gywlxb.20251047

CrCoNiSi0.3中熵合金应变率和温度相关的力学行为和变形机理

doi: 10.11858/gywlxb.20251047

Strain-rate and temperature dependent compressive deformation behavior of CrCoNiSi0.3 medium-entropy alloy

  • 摘要: 与CoCrNi中熵合金(MEA)相比,CoCrNiSi0.3 MEA在准静态加载下展现出更优异的强韧协同力学行为,这主要归因于适量Si元素的添加降低了合金的层错能,这促使合金在塑性变形中生成厚度更小密度更大的变形孪晶,且发生了FCC到HCP相变。温度和应变率是材料性能的重要影响因素,对理解材料的强度、韧性和可加工性具有重要意义。本文通过霍普金森压杆对CrCoNiSi0.3 MEA进行了室温(20℃)动态压缩实验和高温准静态压缩实验,系统研究了CoCrNiSi0.3 MEA的应变率和温度依赖性的力学行为和变形机理,并基于实验数据建立了修正后的Johnson-Cook本构模型对CoCrNiSi0.3 MEA的力学行为进行了较好的预测。/t/n在动态载荷下,合金的屈服强度随着应变率的增加而增大,平均加工硬化率随着应变率的增加先略有上升,但当应变率达到约5196 /s时,由于剪切带的形成,其平均加工硬化率下降。相比准静态加载,CoCrNiSi0.3 MEA在动态加载下表现出较高的应变率敏感度。在动态压缩5196 /s应变率下,发现了剪切带、高密度的层错、变形孪晶和纳米尺度的HCP相,这些机制综合作用为材料提供了更高的屈服应力。在准静态载荷下,随着温度的升高,合金的屈服应力和加工硬化能力明显下降,当温度达到1000 ℃时,材料呈现理想弹塑性模式,未表现出加工软化现象。特别地,在600 ℃时,合金的屈服强度和流动应力与400 ℃基本保持一致。无论是室温还是600 ℃高温,变形后的样品中观察到由局部变形导致的纳米晶区,且高温下纳米晶区宽度更大,晶粒细化更完全。

     

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  • 网络出版日期:  2025-04-07

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