【摘 要】
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Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5是德国科学家D.Raabe设计的一种典型双相高熵合金,并引入相变诱导塑性效应,因此具有更高的应变硬化能力和拉伸强度。该合金突破强度和塑性的权衡,并显著降低了成本,然而关于该合金热轧退火后的显微组织和力学性能的研究,至今未见报道,该研究创新性强,并为该合金的应用提供理论和工艺依据,具有重要的科学意义和工程价值。铸态Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.
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Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5是德国科学家D.Raabe设计的一种典型双相高熵合金,并引入相变诱导塑性效应,因此具有更高的应变硬化能力和拉伸强度。该合金突破强度和塑性的权衡,并显著降低了成本,然而关于该合金热轧退火后的显微组织和力学性能的研究,至今未见报道,该研究创新性强,并为该合金的应用提供理论和工艺依据,具有重要的科学意义和工程价值。铸态Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5合金经锻造、热轧和均匀化退火预处理后获得了成分均匀、几乎单相FCC结构的高熵合金,并运用OM、XRD、SEM、EBSD、TEM、硬度测定和拉伸性能测定首次研究了热轧温度、热轧压下量、热轧道次、热轧后冷却方式和热轧前初始晶粒尺寸对该合金热轧后的显微组织和力学性能的影响,实验结果表明:1200℃×2h均匀化退火的Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金经（600℃～1000℃）六道次、总压下量为60%热轧空冷后,随着轧制温度的升高,再结晶程度逐渐增加,硬度从345 HV0.2降低到279 HV0.2,屈服强度从811 MPa降低到569 MPa,抗拉强度从1043 MPa降低到887 MPa,而延伸率从36%升高至52%。1200℃×2h均匀化退火的Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金,经1000℃、总压下量为60%的不同道次（1-6道次）热轧空冷后,随着轧制道次的增加,再结晶程度增加,硬度从313 HV0.2降到279 HV0.2,屈服强度从702 MPa降到569 MPa,抗拉强度和延伸率随着轧制道次的增加呈现先增加后降低;其中合金经四道次热轧后的综合拉伸性能较好,屈服强度为635 MPa,抗拉强度为950 MPa,延伸率为58%。1200℃×2h均匀化退火处理的Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金经800℃、总压下量为60%热轧后,分别经空冷、水冷和保温10min后空冷,热轧后水冷和空冷的组织未发生再结晶,而热轧后保温10min空冷的组织发生了部分再结晶;其中热轧后保温10 min空冷的试样获得了优异的综合力学性能,屈服强度为399 MPa,抗拉强度为852 MPa,延伸率为68%,强塑积达到了57936 MPa`%。1000℃×2h均匀化退火的Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金经1000℃、总压下量为60%热轧空冷后,获得了最佳的综合力学性能,屈服强度为658 MPa,抗拉强度为1022 MPa,延伸率为58%,强塑积达到59276 MPa`%。上述结果为该合金的应用提供了理论和工艺依据。
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