Page 59 - 《爆炸与冲击》2026年第3期

第 46 卷 李镕辛，等： CoCrFeNiCu x 高熵合金爆炸成型弹丸药型罩结构的优化与毁伤效能 第 3 期

500
450
True stress/MPa 350
400

300
250
CoCrFeNiCu, 0.01 s
200 CoCrFeNi, 0.01 s −1 −1
J-C
150
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
True strain
(a) Quasi-static tensile test

700 300 K-1 905 s −1 x=0 550 x=1
650 300 K-3 096 s −1
575 K-2 247 s
−1
600 575 K-3 095 s −1 500
True stress/MPa 500 True stress/MPa 450 300 K-1 965 s −1
J-C
550
450
400
400
350 350 300 K-3 030 s −1
575 K-2 189 s
−1
300 300 575 K-3 177 s −1
J-C
250
0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0 0.05 0.10 0.15 0.20
True strain True strain
(b) Dynamic tensile test
图 5 J-C 本构模型拟合结果与力学试验结果的对比
Fig. 5 Fitted results by J-C constitutive model compared with mechanical test data

1.3 HEA 断裂机制表征
分析金属材料的动态拉伸断口对于深入探究其力学性能和断裂机制至关重要，不仅能为材料的应
用提供重要参考，更有助于预测材料在高应变率下的动态力学行为。对 6 组不同加载条件下断裂的试

件断口进行扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）观测和能量散射光谱仪（energy dispersive
spectrometer, EDS）扫描分析，可获得 CoCrFeNiCu HEA 的断裂特征和元素分布情况，结果如图 6 所示。
x
在所有试验组中，均观察到试件的断口呈现河流状和韧窝状的鲜明特征，表明在断裂过程中同时涉及了
解理断裂和剪切断裂 2 种模式。
−1
CoCrFeNi（x=0）HEA 在 300 K-3 096 s 条件下的断口呈现典型韧窝形貌，如图 6(a) 所示，EDS 显示
−1
−1
Co、Cr、Fe 和 Ni 元素分布均匀，证实其良好的动态相容性。在 575 K-2 247 s 和 575 K-3 095 s 工况下，
断口出现解理特征和二次裂纹，如图 6(b)～(c) 所示，这与热软化促进的变形局部化相关。

Dimple River-like Crack
fracture fracture

50 μm 50 μm 10 μm
50 μm
50 μm
10 μm
Co Kα1 Cr Kα1 Fe Kα1 Ni Kα1 Co Kα1 Cr Kα1 Fe Kα1 Ni Kα1 Co Kα1 Cr Kα1 Fe Kα1 Ni Kα1
(a) x=0, 300 K-3 096 s −1 (b) x=0, 575 K-2 247 s −1 (c) x=0, 575 K-3 095 s −1

like
031404-6
Dimple

50 μm
50 μm 50 μm 50 μm
50 μm
50 μm
α α α α α α α α α α α α α α α
−1 −1 −1