高熵合金强韧化机理研究进展
2021-09-10邱星武
交通科技与管理 2021年3期
关键词:研究进展
邱星武
摘 要:高熵合金指的是由多种主要元素组成的合金,由于高熵效应,使得其组织结构简单,且具有高硬度、高耐磨性、高耐蚀性等优异性能。强韧化机理对合金的设计及使用起到至关重要的作用,针对高熵合金国内外研究现状,对其强韧化机理进行了论述,包括多相结构强韧化、析出强韧化、细晶强韧化、固溶强韧化等。
关键词:高熵合金;强韧化;研究进展
“高熵合金”的概念由台湾学者叶均蔚在1994年提出[1],高熵合金摆脱了传统合金的以一种金属元素为主的观念,是指含多种主要元素的合金,其中每个主要元素都具有高的摩尔分数,但不超过35%,因此没有一个元素能占有50%以上,这种合金是由多种元素集体体现而表现其特色[2]。一般认为,合金元素种类较多时容易产生金属间化合物,使合金性能变差。Gibbs相率认为n种元素的合金系统所能产生的平衡相的数目P=n+1,在非平衡凝固时形成的相数P>n+1。然而叶均蔚对高熵合金的研究却发现并非如此。他们发现高熵合金凝固后所得相数P远小于n+1,不仅不会形成数目众多的金属化合物,反而形成简单的结晶相甚至非晶质,使高熵合金具有广阔的应用空间。为了与传统合金有明显的区别,且充分发挥高熵高乱度的效应,一般定义高熵合金的主要元素种类5≤n≤13。对于每一种合金系统可设计成简单的等原子比合金,也可设计非等原子比合金,也可以添加次要元素改良合金性能。
合金的强韧化机理对……
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