固溶时间对AlFeNiCoCr高熵合金颗粒增强7075铝基复合材料的显微组织与力学性能影响

摘要

采用雾化法制备AlFeNiCoCr高熵合金粉末，通过先冷等静压、后等径角挤压工艺制备AlFeNiCoCr颗粒增强7075Al基复合材料(（AlFeNiCoCr）_p/7075Al)。将（AlFeNiCoCr）_p/7075Al复合材料在490℃固溶温度下经过不同时长的固溶处理，研究固溶时间对（AlFeNiCoCr）_p/7075Al复合材料显微组织与力学性能的影响。结果表明：固溶处理使材料内部原子间运动加剧，高熵合金增强颗粒与Al基体间产生元素扩散，形成高强度界面结合的扩散层，良好的结合界面可以有效地传递载荷，从而有效提高材料的综合性能。固溶处理1.5 h时，复合材料力学性能最佳，抗拉强度、伸长率和硬度分别为507.14 MPa、11.43%和HV 158.27，与7075Al合金基体相比，抗拉强度和硬度提升特别明显。固溶处理3.0 h时，由于固溶处理时间长，使得低熔点的Al、Ni元素从扩散层脱离，原扩散层中固溶体元素比例失衡，Cr元素与基体中Al、Mg元素结合产生Al₁₈Mg₃Cr₂新相。固溶处理3.0 h以后，复合材料出现孔洞等缺陷，7075Al合金基体晶粒粗化，扩散层开始消失，增强体与基体界面结合变差，复合材料性能严重下降。

关键词

7075铝合金 / 铝基复合材料 / AlFeNiCoCr高熵合金 / 固溶时间

基金资助

江苏省自然科学基金资助项目（BK20201467）; 江苏省“333高层次人才培养工程”科研资助项目（BRA2020260）; 江苏省研究生科研与实践创新计划项目（KYCX2023-05）; 江苏省高等学校自然科学研究项目（18KJB430008）; 连云港市科技项目（CG2227）