摘要:难熔高熵合金是一种很有潜力的高温结构材料,为获得高强度的难熔高熵合金,在NbMoTiVW难熔高熵合金中添加不同量的Si,研究了Si对NbMoTiVWSi x 合金的相组成、组织特征和力学性能的影响。结果表明:当Si添加量为0、0.025和0.05(摩尔比)时,合金由晶间区的初生BCC和二次BCC组成;当Si添加量增加到0.075和0.1时,形成了包括硅化物相和二次BCC相的共晶组织。初生BCC相呈现树枝状形貌,加入Si使其细化;当Si添加量由0增加到0.1时,晶间区的体积分数由12.22%增加到18.13%。 Si的加入使NbMoTiVW合金的抗压强度由2 242 MPa提高到2 532 MPa,屈服强度也随着Si的加入而提高,NbMoTiVWSi 0.1的屈服强度达到最大值2 298 MPa,但合金的断裂应变由15.31%降低到12.02%。随着Si的增加,合金的断裂机制由韧性和准解理混合断裂转变为解理断裂。Si的加入使合金的强化作用归因于初生BCC相的细化、次生BCC相的体积分数的增加以及共晶组织的形成。
摘要:热锻模具受到周期性热应力作用,经常以热疲劳、磨损、塑性变形和断裂的形式失效。为延长热锻模具的使用寿命并降低总生产成本,提出了一种热锻模具梯度多材料线材电弧增材再制造方法。多材料梯度界面的性能对决定最终产品的整体性能起着至关重要的作用。本研究将热锻模具再制造区分为过渡层、中间层和强化层三个沉积层。在5CrNiMo热锻模具钢上进行了梯度材料线材电弧增材制造实验,对梯度界面的微观组织、显微硬度、结合强度和冲击性能进行了表征和分析。结果表明,梯度添加剂层及其界面无缺陷,梯度界面获得了高强度的冶金结合。梯度添加剂层的组织从底层到顶层呈现贝氏体到马氏体的梯度转变过程。显微硬度从基体层到表面强化层逐渐增加,在100 HV范围内形成三级梯度变化,3个界面的冲击韧性值分别为46.15 J/cm 2 、54.96 J/cm 2 、22.53 J/cm 2 ,冲击断口形貌从延性断裂到准解理断裂,梯度界面力学性能表现为硬度和强度梯度增加,韧性梯度降低。采用该方法再制造的热锻模具实际应用,平均寿命提高了37.5%,为热锻模具梯度多材料丝电弧增材再制造的工程应用提供了科学支撑。
