球磨工艺和合金元素Al对机械合金化制备NbVMoTa高熵合金粉末的影响

采用机械合金化制备NbVMoTa难熔高熵合金粉末,研究了球磨转速、球磨时间和合金元素Al对合金化过程中粉末相结构和形貌等的影响.采用X射线衍射仪(XRD)、附带能谱仪(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM)对粉末进行了分析.结果表明:随着球磨转速的提高,粉体颗粒间有效碰撞次数增加,相变能量增多,结晶速度加快,促进了 Nb、V、Mo、Ta各元素粉末之间的固溶,转速由200 r/min提高至400 r/min后,不同粉末之间的固溶明显增强;在400 r/min条件下,随着球磨时间的延长,粉末间的固溶更加明显,球磨100 h,粉末之间实现合金化,形成具有单一 BCC结构的细晶NbVMoTa难熔高熵合金粉末,粉末粒径在30～60 nm.添加的合金元素Al与其他元素之间形成较强的极性键,促进了系统的有序排列,混合焓为负值,可加快体系的合金化进度,(NbVMoTa)88Al12粉末在400 r/min下球磨60 h即可实现合金化,形成单一 BCC结构的细晶难熔高熵合金粉末,粉末粒径在40～60 nm.