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  • 难熔高熵合金研究进展

    作者:admin发表时间:2022-08-03

      (1 .南昌航空大学 江西省金属材料微结构调控重点实验室,南昌 3 3 00 6 3 ; 2 .南昌航空大学 材料科学与工程学院,南昌 3 3 00 6 3 )

      摘 要: 高熵合金是近年来的新兴领域,与传统合金不同,其一般是由五种或者五种以上主要元素组成,每种主

      元的含量在 5 %~3 5 %(原子分数)之间,多种元素混乱排列却拥有简单的相结构,高熵合金的优点显著,发展空间

      巨大。以难熔金属元素为基础的难熔高熵合金近年 来 大 受 关 注,含 有 3 种 及 以 上 的 难 熔 金 属 组 成 的 高 熵 合 金 称

      力 学 性 能 、抗 氧 化 性 能 与 耐 腐 蚀 性 能 ,最 后 对 难 熔 高 熵 合 金 的 发 展 进 行 了 展 望 。

      材料是衡量人 类 进 步 的 标 准 之 一,人 类 的 文 明 发 展 与 材 料 息 息 相 关 ,材 料 是 科 学 进 步 的 基 础 ,现 代 科 学 的发展离不开金属材料的进步。目前的传统合金是以 一 或 两 种 元 素 为 主 要 元 素 ,再 向 其 添 加 其 他 微 量 元 素 , 而这种传统的金属制备方法以及各方面的性能随着科 技 的 进 步,已 经 很 难 满 足 社 会 对 新 材 料 发 展 的 要 求。 高熵合金是近年 来 的 新 兴 材 料,因 其 广 泛 的 应 用 前 景 受到了越来越多的关注。

      2 0 0 4 年台湾 学 者 叶 均 蔚[1]提 出 了 多 主 元 高 熵 合 金 ,打 破 了 传 统 的 合 金 理 念 。 与 传 统 的 合 金 不 同 ,高 熵 合金一般由五种 或 者 五 种 以 上 主 要 元 素 组 成,每 种 主 元的含量在 5 %~3 5 %(原 子 分 数)之 间。 根 据 传 统 合 金化理论知识认 为 当 合 金 中 组 元 越 多 时,越 倾 向 于 形 成金属间化合物,但 叶 均 蔚 发 现 高 混 合 熵 能 够 促 成 多 元合金在凝固过 程 中 形 成 简 单 固 溶 体,而 不 是 形 成 脆 性金属间化合物。

      航空航天业的 迅 猛 发 展,对 具 有 优 异 力 学 性 能 和 耐高温的合金 的 需 求 越 来 越 迫 切,传 统 的 镍 基 合 金[2] 已 经 不 足 以 满 足 需 求 ,因 此 开 发 具 有 高 熔 点 、低 密 度 的 合金材料十分 重 要。而 在 众 多 高 熵 合 金 的 体 系 中,具 有三种 以 上 难 熔 金 属 的 高 熵 合 金 称 为 难 熔 高 熵 合 金[3],难熔高熵合金的 组 成 元 素 大 多 数 为 单 一 的 BCC 结 构 ,且 熔 点 高 ,密 度 大 。 特 殊 的 结 构 使 得 难 熔 高 熵 合 金具有多种 优 异 的 性 能,如 高 强 度[4],延 性 较 好[5],优 异的耐磨[6]、耐腐 蚀[7,8]等,表 1 为 难 熔 高 熵 合 金 中 常 用元素的物 理 性 质。 目 前,难 熔 高 熵 合 金 主 要 由 IV、

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