Abstract
為了對單一高熵合金系統作更深入的研究，並了解各種組成元素對合金微結構、變形行為及性質的影響性，本研究選定Cu、Co、Ni、Cr、Al和Fe六種元素作為實驗的合金系統，除配製等莫耳(其中每一個元素的原子濃度相等，各稱為1份)合金與單一元素分別減半(稱為0.5份，以下依次類推)的非等莫耳合金外，並配製不同Al含量的非等莫耳合金做實驗。結果顯示Cu的添加對合金中FCC相的形成有幫助，Al則促進BCC相的形成。 Al含量0.5份以下時，合金為單純的FCC相，顯示多元合金仍可固溶成單一晶體。Al含量在1到1.3份間，樹枝晶為BCC相，樹枝間相為BCC及FCC相共存，其中樹枝晶更進一步節點分解(spinodal decomposition)為有序及無序BCC相，呈板牆狀結構，兩者內部更有緻密的奈米析出。Al含量1.5到2.5份之間，樹枝晶仍是節點分解的有序及無序BCC相，無序相是析出於有序相的基地，呈Widmanstatten結構，FCC相含量極少。Al含量在接近3份時，FCC相幾乎不存在，只有網狀之節點分解結構，網中黑點為無序相，基地為更有序的有序相。 高溫Gleeble壓縮試驗結果顯示Al含量0.5份的合金延性好且強度可維持至800 ℃，具有優異的加工硬化的效果，其變形機制為雙晶變形，變形中更產生奈米結構。此外，在800 ℃下壓縮，壓縮量可達54 %以上才破裂。其破裂成核機制主要是沿樹枝晶間之偏析發生，因此預期其鍛造結構將有更好的機械性質表現。Al含量1份與2份的合金在低溫下具有更高強度，但隨溫度上升強度逐漸下降，延性提高。