【摘要】 结果表明,与相组成无关,杨氏模量、断裂强度和极限伸长率分别为~107 GPa、~2.70 GPa 和~2.6%。穿晶断裂和解理断裂明显观察到解理面,材料中位错运动的演变可能与 Gatan CCD 相机记录的视频中的断裂行为直接相关。

通过原位 TEM拉伸测试对高轮廓高熵合金涂层的断裂行为进行了表征。原位TEM拉伸测试的样品是通过FIB技术获得的。结果表明,与相组成无关,杨氏模量、断裂强度和极限伸长率分别为~107 GPa、~2.70 GPa 和~2.6%。穿晶断裂和解理断裂明显观察到解理面,材料中位错运动的演变可能与 Gatan CCD 相机记录的视频中的断裂行为直接相关。工程应力-应变曲线接近线性,但在工程应力-应变曲线的末端可以注意到与线性略有偏差,这归因于额外的弹性变形导致部分持续变形。通过[1]激光表面合金化制备用于原位TEM拉伸测试的高熵合金,并在配备Hysitron PI95 TEM PicoIndenter @的JEOL 2100场发射枪透射电子显微镜中进行原位TEM拉伸测试。原料粉末采用高纯度(>99.5 wt%)、粒度均匀(≤45 μm)的纯镍、铬、钴和钒粉末,通过球磨机混合,球粉比(质量)为首先以 10:1 的研磨速度和 300 rpm 的研磨速度,然后以乙醇为粘合剂预先放置到 Ti-6Al-4V 基材的表面上。采用YLS-3000激光系统(IPG,德国)制备高熵合金涂层,参数为:激光功率2000 W,激光光斑直径3 mm,激光速度40 mm/s。将合成的高熵合金涂层切割至一定尺寸(3 mm × 3 mm × 1 mm),然后用 SiC 纸手动研磨至约 100 μm 的厚度。然后在4%HF+4%HNO 3  +92%H 2溶液中腐蚀O,涂层样品由定制的铜台支撑,用于聚焦离子束的下一个过程(FIB,FEI Nova 200 纳米实验室双束,荷兰)。随后,将通过FIB获得的T形拉伸样品转移至TEM进行原位TEM拉伸测试。原位TEM拉伸测试过程中,Gatan CCD相机记录了整个过程,平均应变速率约为2×10 -3 s -1。

[1]J.W. Yeh, S.K. Chen, J.Y. Gan, S.J. Lin, T.S. Chin, T.T. Shun, C.H. Tsau, S.Y. Chang Formation of simple crystal structures in Cu-Co-Ni-Cr-Al-Fe-Ti-V alloys with multiprincipal metallic elements Metall. Mater. Trans. A, 35 (2004), pp. 2533-2536

 

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