Abstract
先前的研究指出，Al-Co-Cr-Cu-Ni-Fe高熵合金由簡單固溶體所組成，如FCC相、BCC相，而Cu極易產生偏析，不易和其他合金元素固溶。為減少Cu偏析，本研究設計出AlxCoyCrzCu0.5FevNiw (0 < x, y, z, v, w < 2)合金，先將Cu含量減少，然後有系統地變動其他元素，觀察其晶體結構及微結構變化，研究結果依舊得到「合金仍維持由簡單固溶體組成，未產生介金屬化合物」的結論。 從X射線繞射結果可發現，Al與Cr可促進BCC相生成，而Al的BCC化能力較Cr高；Co與Ni促進FCC相生成，而Ni的FCC化能力稍強於Co；Fe為中性元素，對晶體結構的影響有限。並從而歸納出BCC-FCC當量關係，以及55%-45%的經驗法則。維氏硬度實驗得知，BCC結構的硬度高於FCC結構的硬度。以元素來看，Al有硬化的效果；Ni會軟化合金；Co、Cr與Fe的影響則視其含量而定。 微結構部分，大部分皆由樹枝相及樹枝間相構成，少數呈現單一相，如AlCoCrCu0.5FeNi、AlCo0.5CrCu0.5FeNi。放大至高倍觀察，本合金系統常可觀察到50 ~200 nm的微小結構，如板牆結構、短條狀析出、球狀析出，亦常可發現奈米析出，尺寸約小於20 nm。本研究綜合微結構、晶體結構、成分分析及熱分析的結果，已建構出AlxCoyCrzCu0.5FevNiw (0 < x, y, z, v, w < 2)合金五個相圖的基本架構。