V掺杂对CoCrFeNiV_x高熵合金相结构的影响

摘要

采用相图计算方法（CALPHAD）,应用热力学计算模型对高熵合金CoCrFeNiV_x（x=0.0～1.0）的相图进行模拟，并用分子动力学方法对V掺杂的高熵合金CoCrFeNiV_0.2的强度和温度的关系以及变形机制进行研究.结果发现，未掺V时，室温下体系有4种相，分别为BCC-A2、BCC-A2#2、FCC-A1和SIGMA相，SIGMA相含量最高，随着温度升高到550 K,BCC-A2和BCC-A2#2相消失，FCC-A1成分下降，SIGMA相成分达到极大值.当V含量为0.2时，室温下体系有3种相，分别为BCC-A2、FCC-A1和BCC-A2#2相，随着温度升高到600 K,BCC-A2和BCC-A2#2相含量减少，FCC-A1相增加，同时SIGMA相出现.在600～620 K区间发生BCC-A+BCC-A2#2→SIGMA转变，并在990 K时，SIGMA相完全消失.当V含量为0.4～1.0时，600～800 K区间SIGMA相含量均高于V含量为0.2时的相图.因此，V元素的掺入有助于抑制高熵合金CoCrFeNiV_x脆性SIGMA相出现.此外，通过分子动力学模拟发现，高熵合金CoCrFeNiV_0.2的变形机制主要为晶粒旋转、晶内层错以及非晶化.

关键词

相图计算方法 / 高熵合金 / CoCrFeNiV / 相图

基金资助

国家自然科学基金(51605336); 四川省科技计划重点项目(2020YFS0512)