高熵合金的研究現(xiàn)狀.pdf

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1、INSIGHTI匪薹高熵合金的研究現(xiàn)狀■文／邱星武四川建筑職業(yè)技術(shù)學(xué)院高熵合金又稱高混亂度合金，是制約的，合金自由能便是它們結(jié)合的鮮明的對(duì)比。由我國臺(tái)灣學(xué)者在20世紀(jì)90年代率產(chǎn)物。簡(jiǎn)單BCC和FCC結(jié)構(gòu)固溶體的④高熵合金以簡(jiǎn)單BCC和FCC先打破傳統(tǒng)合金設(shè)計(jì)模式，提出的新形成需要較低的自由能，而高熵合金結(jié)構(gòu)固溶體存在時(shí)，由于組成元素之合金設(shè)計(jì)理念，并成功采用真空電弧的混合熵很高，這就使得合金的自由間在原子半徑、晶體結(jié)構(gòu)等方面存在爐熔鑄法制備了高熵合金。高熵合金能極低，合金最終傾向于形成簡(jiǎn)單固差異，高熵合金的固溶強(qiáng)化會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)所含元素為5種或5種以上，該類合金溶體相。效，導(dǎo)

2、致位錯(cuò)在合金內(nèi)部難以進(jìn)行，因金相結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，甚至?xí)霈F(xiàn)非晶相和②高熵合金僅在鑄態(tài)又或是完全此合金硬度和強(qiáng)度都較高；而當(dāng)高熵納米相，合金具有優(yōu)良的綜合性能，回火態(tài)下就會(huì)析出納米晶顆粒。這是合金以非晶結(jié)構(gòu)存在時(shí)，更是不存在從而成為在材料科學(xué)和凝聚態(tài)物理因?yàn)楦哽睾辖鹪谌蹮挄r(shí)，各元素熔化位錯(cuò)，因此合金性能更強(qiáng)。領(lǐng)域中的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。后的原子混亂排列，凝固時(shí)這些原子⑤高熵合金的主要組成元素至少很難進(jìn)行擴(kuò)散和再分配，這就有利于5種以上，合金的晶格扭曲情況十分嚴(yán)高熵合金的特點(diǎn)在合金基體內(nèi)部形成納米晶顆粒。重，因此合金的物理、化學(xué)性能以及機(jī)高熵合金具有以下一些特點(diǎn)：③高熵合金擁有極大的

3、混亂度，械性能也將會(huì)產(chǎn)生極大的變化。①高熵合金傾向于形成簡(jiǎn)單相特別是在高溫下，其混亂度將會(huì)變得⑥高熵合金中總有一些元素，如鋁結(jié)構(gòu)的體心立方結(jié)構(gòu)(BCC)或面心更大。根據(jù)合金自由能越低，則合金系(A1)元素，會(huì)使合金產(chǎn)生致密氧化物，立方結(jié)構(gòu)(FCC)固溶體。根據(jù)吉布斯統(tǒng)越趨于穩(wěn)定的原則，高熵合金在高而高熵合金通常都具有納米晶、非晶、自由能公式所示：△G-~H一溫下的穩(wěn)定性依然極高，固溶強(qiáng)化依單相、低自由焓的特性，因此高熵合金了S式中T為熱力學(xué)溫度，H為然存在，因此合金擁有極高的高溫強(qiáng)的耐腐蝕I生能比傳統(tǒng)合金更為優(yōu)秀?；旌响?，S為混合熵，G為吉布斯度。研究表明，高熵合金在10

4、00℃的自由能。由公式很容易看出混合焓和高溫下進(jìn)行長時(shí)間(約12h)的熱處理=高熵合金的制備方法與性能混合熵之間的關(guān)系是相互對(duì)立、相互后，硬度不降反升，與傳統(tǒng)合金形成了目前，制備高熵合金的主要方法新枷斟產(chǎn)業(yè)NO．92014圜I。INSIGHT為真空電弧爐熔鑄法，其他的制備方3。耐蝕性裂強(qiáng)度，探討了影響硬度的因素，確法有：機(jī)械合金化法、電化學(xué)法、熱噴定了斷裂類型；哈爾濱工業(yè)大學(xué)衣涂法、磁控濺射法、粉末冶金法、激光女表面eNiTiAlCoCrCu系智升等人利用真空電弧爐制備了熔覆法。其中激光熔覆法是最近發(fā)展高熵合金涂層后，分別浸泡在lmol／LA1CuCrFeMnTi高熵合金

5、研究了該起來的具有發(fā)展前途的制備高熵合金的氫氧化鈉(NaOH)溶液、3．5％的組合金的組織、元素分布情況及摩擦的新方法。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于：①激氯化鈉(NaC1)溶液、0．5mol／L的磨損性能，結(jié)果表明，所制備的高熵光束的能量密度高，加熱速度快，冷卻硫酸(HSO)溶液、0．5mOl／L的鹽合金結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，Al元素對(duì)合金結(jié)構(gòu)速度也快。激光熔覆組織是一種快速酸(HC1)溶液、0．5mol／L的硝酸轉(zhuǎn)變及硬度、摩擦磨損行為起到重要凝固組織，有利于獲得較好的性能。(HNO)溶液中，與基體Q235鋼相比，作用；武漢科技大學(xué)高溫陶瓷與耐火②通過激光熔覆工藝可以在傳統(tǒng)材料自腐蝕電流密度(

6、I)降低，自腐蝕電材料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室李亞峰等人制備了表面獲得性能優(yōu)異的涂層，可提高基位(E)除少數(shù)合金外，均有所正移，F(xiàn)eNiMnCuC。A1高熵合金，研究了體材料表面性能，保護(hù)內(nèi)部金屬。③激說明施加高熵合金涂層可對(duì)Q235鋼Al元素含量對(duì)其組織結(jié)構(gòu)及性能的影光熔覆涂層與基體材料之間呈冶金結(jié)起到保護(hù)作用。原因在于：高熵合金響，結(jié)果表明，合金具有簡(jiǎn)單面心立方合。這些特點(diǎn)使得激光熔覆技術(shù)近10涂層的組織結(jié)構(gòu)、元素的特性、涂層的相結(jié)構(gòu)，合金具有高壓縮強(qiáng)度，Al元素年來在材料表面改性方面受到高度的表面狀態(tài)、涂層表面生成的鈍化膜等含量的增加對(duì)合金抗壓強(qiáng)度不利。重視。均對(duì)耐蝕性能有不同程

7、度的影響。清華大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院高熵合金由于高熵效應(yīng)所以具另外，某些高熵合金在電學(xué)、磁學(xué)陳敏等人利用真空電弧爐制備了有很多優(yōu)異的性能，如高硬度、高耐磨等方面有著其獨(dú)特陛能，JA4~-開發(fā)價(jià)值。A1TiFeNiCuCr高熵合金，研究了Cr性、良好的耐蝕性等。元素含量對(duì)該組合金微觀組織結(jié)構(gòu)及1．硬度三、高熵合金的研究現(xiàn)狀力學(xué)性能的影響，結(jié)果表明，Cr元素高熵合金的硬度取決于多種因高熵合金作為新興的合金，對(duì)其對(duì)合金微觀組織結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成影響很素，如高熵合金傾向于形成簡(jiǎn)單相的進(jìn)行深入的研究具有重大的理論及現(xiàn)大，但對(duì)合金的力學(xué)性能影響較