Page 32 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 王 强，等： 间隙C掺杂CoCrNi基中熵合金的应变率效应和温度效应 第 3 期

下变形后的 IPFx 图（inverse pole figure along X-direction）如图 8(a)、(d)、(g) 和 (j) 所示，可以看出，在常温
（25 ℃）下产生了丰富的变形孪晶（deformation twins, DTs），而且 DTs 有被切割的痕迹并且出现晶粒破碎
细化的现象。随着温度的升高，晶粒破碎细化程度也降低，基体中产生的 DTs 也减少。当温度升高到
600 ℃ 时，动态回复率进一步提高，导致仅在微米级的 Cr C 碳化物附近发现大量的位错密集区域，而
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且，在 Cr C 碳化物附近发现了部分再结晶晶粒，在基体中也观察到了大量的退火孪晶。随着温度进一
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步升高到 800 ℃ 时，可以明显观察到大量细小的动态再结晶晶粒和少量未完全再结晶的大晶粒共存，表
明 C48-800-1h 合金发生了明显的动态再结晶。以上所述，均证实了温度升高提高了 C48-800-1h 合金的
动态回复率，由此产生的软化效应，是其流动应力随温度升高而下降的主要原因。当温度升高到 800 ℃
时，动态再结晶机制启动，在基体中发生了明显的动态再结晶。因此，对于 C48-800-1h 合金，当温度达到
700 ℃ 以上时，其流动应力急剧下降，且在达到屈服之后，迅速下降直到维持在一个稳定的值，并没有表
现出明显的加工硬化。造成这个现象的主要原因是，当温度达到 700 ℃ 以上时，C48-800-1h 合金中的动
态回复和动态再结晶的软化作用远大于加工硬化机制。因此，屈服之后应力有一个较明显的下降。随
着变形过程的继续，软化机制和加工硬化机制再次达到动态平衡状态，对应宏观上表现为应力-应变曲线
在显著下降后逐渐趋于平稳，如图 2(a) 中 700 和 800 ℃ 下的真应力-真应变曲线所示。但是，在达到动态
平衡后，C48-800-1h 合金仍保持大于 200 MPa 的流动应力，这个值远高于 CoCrFeMnNi [27] 、CrFeCoNi [21, 47]
和 CoFeNi [21] 等单相中/高熵合金相同条件下的流动应力值，这归因于 Cr C 碳化物的附近和晶界处仍残
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存着较高的位错密度。结合合金不同温度下的微观图，可以明显观察到随着温度的升高，合金中的动态
回复率和动态再结晶率均是随着变形温度的升高而逐渐提高的。这是导致合金流动应力随温度升高而
下降的主要原因。此外，造成动态回复率和动态再结晶率逐渐升高的原因主要有 2 个：一个是随着变形
温度的升高，位错湮灭速度和动态再结晶晶界迁移速率提高；另一个是高温条件下金属材料变形时，可
以更快地获得更高的能量和动态再结晶发生所需要的热激活能。另外，Cr C 碳化物的存在有利于合金
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在高温下保持较高的流动应力。

0.001 s −1 1 000 s −1 4 000 s −1
(a) FCC： 111 (b) (c)
001 101
25℃
10 μm 10 μm 10 μm

(d) (e) (f)

400℃
10 μm 10 μm 10 μm
(g) (h) (i)

600℃
10 μm 10 μm 10 μm

(j) (k) (l)

800℃
10 μm 10 μm 10 μm

图 8 不同应变率下，随着温度的升高，C48-800-1h MEA 的微观结构演化
Fig. 8 Microstructure evolution of C48-800-1h MEA with increasing temperature at different strain rates

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