刘 用，马胜国，刘英杰，张 腾，杨慧君

(1太原理工大学 表面工程研究所,太原030024；2太原理工大学 应用力学与生物医学工程研究所,太原030024)

自2004年以来，叶均蔚等率先打破传统合金设计理念，通过选择5种以上主要合金元素，按照5%(原子分数，下同)～35%近似等原子比混合而成，制备得到一种新型的合金体系，即高熵合金[1]。研究表明，高熵合金由于其高的混合熵和低的吉布斯自由能，在凝固过程中倾向于形成简单的面心立方(fcc)或者体心立方(bcc)固溶体结构，而不是多种复杂的金属间化合物[2-4]。这种独特的合金设计理念和简单的超级固溶体结构使其具有许多传统合金无法比拟的优异性能，如超高强度、高硬度、大塑性、耐摩擦性和耐腐蚀性、抗氧化性、疲劳性和高温软化特性、高的热稳定性、优异的高温和低温力学性能等[5-8]，这使得高熵合金极具成为新一代工程结构替代材料。事实上，通过合理的成分设计，高熵合金已经展现出了其在工程应用方面的巨大潜力，如高硬度、高耐磨性合金可以用于工具模具的设计；耐蚀性高熵合金可以用于船舶、化工领域；耐高温高熵合金可以用于热交换器、涡轮叶片和焊接材料等。

材料的实际应用避不开材料的磨损性能。Chuang等研究发现AlxCo1.5CrFeNi1.5Tiy高熵合金中，Al，Ti含量的增加可以显著地诱发η相析出，极大改善了合金的摩擦磨损性能，其耐磨性是传统耐磨钢SUJ2和SKH51的2～3倍[9]。Hsu等发现，Fe元素含量的改变促使合金AlCoCrFexMo0.5Ni中硬质σ相向体心立方相转变，硬度降低，也降低了材料的耐磨性[10]。……