铸态高熵合金TiZrNbV冲击绝热线实验研究

2023-08-02

冲击绝热压缩使材料从初始状态跃变到冲击波后的高压-高温状态,从同一初始态出发经过不同冲击波压缩到达的所有Hugonio状态的集合称为冲击绝热线。高熵合金作为近年来材料领域研究的热点,突破了传统合金一到二主元的构成体系,以多主元形成简单固溶体为主,大大扩展了材料的构成体系,且已有的研究表明特有的多主元效应给这类材料带来了很多优于传统合金的性质,研究高熵合金的冲击绝热线对理解材料的冲击压缩响应具有重要的意义。

试样与方法:本文以真空电弧熔炼工艺制备TiZrNbV高熵合金。Ti、Zr、Nb、V四种冶金原料纯度为99.99%,按照摩尔比1:1:1:1精确称量比。红外成像仪采用反向撞击法进行平板撞击实验,式样大小为14*3,采用口径20mm的一级轻气炮作为加载装置,磁测速系统测量飞片击靶速度,任意反射面激光干涉位移系统记录靶板自由面速度历史。结果与分析:当靶板中冲击波达到自由面时,引起自由面粒子速度变化,光纤探头收集包含了多普勒频移的信号光,信号光和反射光发生干涉,干涉的光信号由光纤传输到环形器,并传输到探测器,被示波器记录,对示波器记录的数据进行傅里叶变换,得到自由面速度历史。粒子速度在加载波作用下从0突增到485m/s后保持不变,随后的粒子速度下降是由于无氧铜靶板出现了层裂导致的。结论:对实验数据进行拟合,可以发现本文研究的铸态高熵合金TiZrNbV冲击压缩条件下的D-u曲线为线性关系。


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