镍和钴添加对(CoCrCuTi)100−xFex高熵合金微观结构和机械性能的影响

研究了镍和钴添加对含有10或15原子百分比铁的(CoCrCuTi)100−xFex高熵合金（HEAs）微观结构和机械性能的影响。基础HEA由具有树枝晶C14 Laves相和富铜的FCC区域组成。当添加2.5到10原子百分比的镍时，观察到富铜相的减少。相反，同范围的钴添加最初增加了富铜相，但最终导致液相分离（LPS），形成明显的贫铜L1液体和富铜L2颗粒区域。(CoCrCuTi)90Fe10和(CoCrCuTi)85Fe15 HEAs的平均维氏硬度值分别测得为790 ± 33 HV和760 ± 20 HV。镍和钴的添加降低了总体硬度值。然而，虽然镍的添加导致了更大的微观结构细化，但钴的添加最终由于LPS导致了不均匀性。例如，(CoCrCuTi)90Fe10在2.5原子百分比镍时的维氏硬度达到706 ± 95 HV，当镍增加到10原子百分比时，硬度和散布降至646 ± 19 HV。相比之下，钴的添加导致硬度显著降低，从2.5原子百分比钴时的574 ± 114 HV降至10原子百分比钴的442 ± 246 HV。使用维氏压痕测试确定的断裂韧性（KIC）表明，镍的增加减少了断裂韧性，而钴的增加则提高了它。