高熵合金制备工艺的研究进展
2021-12-07 21:01:37赵林飞梁精龙
腐蚀与防护
2021年7期
关键词：结构
赵林飞,李 慧,梁精龙
(华北理工大学 冶金与能源学院现代冶金技术教育部重点实验室，唐山 063210)
高熵合金由于独特的耐磨性，较高的强度，高温热稳定性，高伸长率，极大的抗疲劳和抗断裂性等[1-3]，受到研究者的广泛关注。CANTOR等[4]和YEH等[5]于2004年分别报道了多主元素合金和高熵合金(HEAs)。与传统的合金设计理念不同，高熵合金不仅基于一种或两种元素，而是至少含有五种主要元素，其原子分数相等或接近[6-8]，溶质与溶剂之间没有明显差异，根据现有的物理冶金学和相图，这种多元素合金可能会产生许多相和金属间化合物，导致复杂的微观结构难以分析和设计[9]，但实际上，高熵合金因熵高促进了具有简单结构的随机固溶体相的形成，例如面心立方(fcc)、体心立方(bcc)和密排六方(hcp)结构，进而降低了相数[10-13]，同时具有优良的性能，故高熵合金的研究亟待广泛开展。
1 高熵合金的研究现状
1.1 高熵合金分类
高熵合金主要分为金属类高熵合金和复合类高熵合金两种。高熵合金在性能方面具有“鸡尾酒”效应，通过调整所含元素种类、配比，可得到具有轻质、难熔等优异性能的高熵合金。金属类高熵合金主要有AlCrFeCoNiCu体系、VNbMoTaW体系以及其他金属体系，金属类高熵合金所含元素除了主要金属元素Al、Ti、Cr、Fe、Co、Ni、Cu等外，还有类金属元素Si、B等。复合类高熵合金通过引入细小硬质颗粒进一步增强多主元高熵合金的力学性能。主要有陶瓷增强相(TiC、TiB、TiB2、B4C)、金属间化合物(TiAl、Ti3Al、Ti5Si3)、氧化物(Al2O3、稀土元素氧化物)以及氮化物(AlN、TiN)等。
1.2 理……
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