高熵合金力学性能的影响因素

高熵合金作为当今材料领域的一个新的研究热点,相较于传统合金,其力学性能、化学性能及物理性能都有较大提升,在诸多领域都有广阔的应用前景,所以对于高熵合金的研究具有重大现实意义。目前而言,国内外关于高熵合金力学性能的研究获得了较多成果,主要集中在其影响因素方面。从元素种类与含量、陶瓷颗粒、制备工艺及加工工艺角度出发,综述了它们对高熵合金力学性能的影响。     

高熵合金力学性能的影响因素

高熵合金作为当今材料领域的一个新的研究热点,相较于传统合金,其力学性能、化学性能及物理性能都有较大提升,在诸多领域都有广阔的应用前景,所以对于高熵合金的研究具有重大现实意义。目前而言,国内外关于高熵合金力学性能的研究获得了较多成果,主要集中在其影响因素方面。从元素种类与含量、陶瓷颗粒、制备工艺及加工工艺角度出发,综述了它们对高熵合金力学性能的影响。     

多主元合金中局部化学短程有序的研究进展

多主元合金因其独特的微观结构和优异的综合性能而展现出了广阔的应用前景,也是近年来金属结构材料领域的研究热点之一。作为一类新型复杂合金,多主元合金与传统合金在原子尺度上存在本质的区别,其中局部化学短程有序作为多主元合金中一种特殊的原子级微观组织,其与位错的交互作用将对合金的变形行为及力学性能产生重要的影响。本文综述了多主元复杂合金中局部化学短程有序的相关研究进展,主要包括化学短程有序的形成因素、表征方法以及对位错行为和力学性能的影响,并针对目前关于化学短程有序的定量表征、调控技术、理论模型建立及对服役性能的影响等方面存在的问题与不足进行了分析和展望。     

高熵合金的热处理综述

高熵合金由于其优异的性能逐渐成为了广大学者的研究热点,而热处理可以有效地消除铸态高熵合金内部的结构缺陷及残余应力从而有效地改善其性能。本文综述了国内外有关高熵合金热处理的研究现状,从析出物、相结构、显微组织等多个方面,讨论了热处理对高熵合金的力学性能、耐磨性能和耐腐蚀性能等方面的影响,提出了高熵合金在热处理过程中需要注意的问题,以期为高熵合金的研究提供参考。     

高熵合金的变形行为及强韧化

高熵合金是近年来涌现出的一种新型金属材料。不同于传统合金设计以1种或2种元素为主添加其它合金元素为辅的方案,高熵合金由多种元素以等原子比或近等原子比的成分组成,具有独特的原子结构特征,因而呈现出诸多不同于传统合金的独特性能。自高熵合金被首次报道以来,目前已经研发出了一系列的高熵合金体系,在物理、化学、热力学性能方面显示出独有的优势,尤其在力学行为方面显示出高强、高硬、耐磨、耐蚀、抗高温软化等优异的性能,在国际学术界引起了广泛的关注和研究兴趣,已经成为新的研究热点。本文从高熵合金变形机理研究存在的挑战出发,主要综述了高熵合金的力学性能和变形行为特点,已经提出的强韧化方案及相关机理,并对未来高熵合金变形行为的研究进行了简单展望。     

难熔高熵合金的强韧化途径与调控机理

在众多高熵合金中,由5种或5种以上的难熔金属元素,按照等原子比或者近等原子比混合形成的难熔高熵合金,凭借稳定的相结构和优异的高温性能,在高温材料领域具有广阔的应用前景。本文从难熔高熵合金的研究现状出发,综述典型难熔高熵合金的微观组织和相组成、室温和高温力学性能、强韧化机理与力学性能调控,并对未来难熔高熵合金的研究开发进行展望。首先,将难熔高熵合金按照组成相进行分类,分析了难熔高熵合金的微观组织和相组成,然后总结了难熔高熵合金的室温和高温力学性能与强韧化机理,并讨论了3种不同的强韧化方案,即化学成分调控、工艺调控和相结构调控。最后对未来难熔高熵合金的发展进行了展望,并对其未来重点研究方向提出了如下建议：借助计算机等技术,模拟与计算材料的性能与形成相,构建难熔高熵合金的研究平台与数据库;借助组合实验方法,加快筛选新的难熔高熵合金;掌握自上而下和自下而上的实验方法,探究性能优异的新型难熔高熵合金体系。     

热机械处理Al-Co-Fe-Ni共晶高熵合金组织性能研究

共晶高熵合金具有优异的强塑性匹配,同时还兼具传统共晶合金良好的铸造性能,对高熵合金的实际化应用有着重大的意义。而如何进一步提升共晶高熵合金的强塑性能,成为了高熵合金领域的研究热点。本文以Al₂₁Co_19.5Fe_9.5Ni₅₀共晶高熵合金为研究对象,探究了热机械处理对合金微观组织和拉伸力学性能的影响规律。并结合合金微观组织和相结构对合金应变硬化能力的影响,阐明了热机械处理条件下合金的变形机制及其对合金力学性能的影响。结果表明,经过热机械处理后合金由共晶层片组织转变为近完全等轴晶组织,且FCC相中析出L1₂相。热机械处理后合金在拉伸变形过程中,随着应变量的增加FCC相内位错密度增加,B2相发生应力诱发马氏体相变而形成具有相互交错孪晶结构的L1₀相,最终在FCC相与B2相双重强化机制下,表现出更高的屈服强度(551 MPa)和断裂伸长率(10.2%),加工硬化率曲线出现显著变化。     

纳米晶合金热稳定性的熵调控设计

具有纳米尺度晶粒的纳米晶合金由于具有高强度和高硬度而成为材料领域的关注热点,然而,由于晶界占比高,纳米晶合金的热稳定性差,严重制约了在高温甚至室温下的应用。近年来,纳米晶高熵合金由于显著的高熵效应而展现出特殊性能,这一效应同时能在一定程度上缓解纳米晶在较高温度下的低热稳定性问题。本文通过对纳米晶合金常用的热稳定策略和相关研究进展的分析与归纳,探讨从熵调控的角度利用多组元的高熵效应设计的具有高热稳定性的纳米晶高熵合金的稳定机理和力学性能。已有研究结果表明,纳米晶高熵合金有望拓宽纳米晶合金的领域,同时可为突破纳米晶合金低热稳定性瓶颈提供新的思路。     

Al-Ti-V基轻质高熵合金研究现状

近年来,高熵合金凭借其新颖的设计理念和优异的各类物化性能成为金属结构材料领域的研究热点。随着轻量化合金设计理念的不断普及,“熵调控”的概念也被广泛应用于开发新型轻质合金。轻质高熵合金是基于合金轻量化设计的一类低密度的新型高熵合金,其开发与设计主要利用经验参数准则、相图计算以及第一性原理计算相结合的方法。其中,Al-Ti-V基轻质高熵合金凭借其优异的力学性能、良好的高温抗氧化性及耐腐蚀性等优点,受到了广泛关注。本文基于Al-Ti-V基轻质高熵合金的研究现状,从成分设计、制备方法、结构特征以及各类物化性能特点等方面进行了综述,并指出了Al-Ti-V基轻质高熵合金所面临的问题与挑战。     

高熵合金特性和力学性能的研究进展

介绍了高熵合金的基本特性和主要力学性能,如硬度、压缩性能、拉伸性能和室温韧性;论述了合金元素和制备工艺对合金力学性能的影响.如何拓展高熵合金的应用范围以及通过调控合金的组织来提高合金的综合力学性能可能成为下一步的研究方向.     

等离子熔覆制备高熵合金涂层耐腐蚀性能的研究进展

高熵合金涂层具有易于制备、结构简单和综合性能优良等特点,成为高熵合金领域的研究热点.为探究等离子熔覆制备高熵合金涂层的腐蚀行为,本文阐述了近年有关高熵合金涂层典型制备方法、特点及利用等离子熔覆制备高熵合金涂层的优势.总结了等离子熔覆制备高熵合金涂层耐腐蚀性能的国内外研究进展.重点综述了高熵合金涂层的微观组织、相组成和合...     

高熵合金薄膜微观结构与摩擦学性能的研究综述

在机械系统运行中存在的摩擦磨损问题直接影响系统的工作效率、运行可靠性和使用寿命。如何降低摩擦磨损对机械系统运行的影响至关重要。通过特殊的表面处理工艺在关键工件表面沉积耐磨损、自润滑的薄膜在众多的减摩降损方法中效果突出。相较于传统薄膜,高熵合金薄膜具有独特的微观结构和优异的力学性能,在摩擦领域表现出极佳的发展潜力。概述了近年来有关高熵合金薄膜的研究进展。首先介绍了高熵合金薄膜的基本概念和制备方法,论述了这些制备方法的原理、优缺点和适用领域。其中,通过磁控溅射法制备的高熵合金薄膜的表面光滑致密、成分均匀性好、膜基结合强度较高、组织结构可控,该方法已成为高熵合金薄膜最常用的制备方法。重点论述了采用磁控溅射法来调节元素组分、工艺参数、界面结构对高熵合金薄膜的微观结构和摩擦性能的影响,并从耐磨损性和减摩自润滑性等方面分析改善高熵合金薄膜摩擦学性能的关键因素。高熵合金薄膜具有硬质的组织结构、表面光滑致密、膜基结合牢固等特点,这是提升耐磨损性能的关键。通过复合自润滑相或氧化磨损诱导生成致密的润滑膜,可显著改善其减摩性能。总结了目前研究中存在的问题和不足,并就未来高熵合金薄膜在摩擦领域的研究方向进行了展望。     

高熵合金薄膜涂层研究进展

高熵合金因其性能优异而引起广大研究者青睐。为扩大高熵合金工业应用,高熵合金薄膜涂层研究已成为高熵合金广泛应用的一个突破口。本文对高熵合金薄膜涂层的制备工艺、处理工艺、力学性能以及物理性能进行综述,并对其应用前景进行展望,以促进高熵合金薄膜涂层的研究。     

高熵合金相转变规律的研究进展

高熵合金是一种力学、物理及化学性能优良的合金材料,展示出其在强韧性、电磁性、热稳定性等方面具有的潜在应用价值,因此,它在材料科学和其他领域的发展中起着重要的作用。在其研究中,微观组织的形貌和相组成对合金的性能有着重要的影响,发掘其内在的潜力具有十分重要的意义。本文主要介绍了高熵合金的原子半径差、混合焓、混合熵、电负性差、价电子浓度等因素对相稳定性的影响,分析了相平衡条件及相形成规律,并展望了高熵合金的研究方向与应用领域。     

高熵合金涂层制备工艺的研究现状

高熵合金涂层凭借其独特的设计理念,具有优于传统合金涂层的优异力学性能和物理化学性能,在多个领域的应用潜力较强,引起了研究者的广泛关注。本文主要综述了现阶段高熵合金涂层的主要制备工艺,激光熔覆技术、热喷涂技术、冷喷涂技术、磁控溅射技术、电化学沉积技术等的最新研究进展,详细分析了每种制备工艺的优缺点及其制备的高熵合金涂层的性能特点,并提出了现阶段高熵合金涂层研究过程中存在的问题,为后续高熵合金涂层的研究、应用及发展提供参考及指导。     

高熵合金的力学性能及功能性能研究进展

高熵合金是21世纪初才问世的新型金属材料。尽管其诞生至今时间较短,但高熵合金因具有多种优异性能、特别是具有优异的力学性能、优异的催化和抗辐照等性能而受到广泛关注。近年来,相关研究已取得了显著进展,很有必要对其研究进展进行梳理。为此,本文简要综述了相关研究成果,并从高熵合金的基本概念、力学性能和功能性能3方面进行概括介绍,以期为高熵合金研究人员提供参考。     

高熵合金薄膜研究现状与展望

高熵合金是一种由五种或者五种以上的元素以(近)等原子比组成的新型多主元合金材料,拥有众多优异的力学、物理和电学方面的性能,引起了科技工作者的极大关注.高熵合金薄膜是一种低维度形态(微米级)的高熵合金材料,不仅展现出与块体高熵合金相似的优异性能,而且在某些性能(如硬度)上甚至优于块体高熵合金,在诸多领域里展现出良好的应用前景.从高熵合金的设计理念出发,简述了高熵合金薄膜材料的发展历程和主要分类,介绍了近年来高熵合金薄膜的主要制备方法,并论述了这些方法的原理及其优缺点.阐述了高熵合金薄膜材料具有简单晶体结构的原因以及影响晶体结构的主要因素.重点描述了高熵合金薄膜的力学性能、摩擦磨损性能、耐高温和抗氧化性能以及耐腐蚀性能的特点及研究进展,总结了高熵合金薄膜拥有众多优异性能的原因和影响因素.表明了高熵合金薄膜材料在耐热、耐磨、耐蚀等涂层领域的潜在应用,并对未来高熵合金薄膜在计算模拟、相形成规律等方面以及在特殊条件下使用的薄膜材料的研发方面进行了展望.     

多主元高熵合金组织性能及塑性变形的研究进展

多主元高熵合金因其高的混合熵倾向于形成具有简单结构固溶体,具备优异的耐磨性能、耐腐蚀性能及力学性能的同时,还具备良好的塑韧性,其塑性变形行为及变形机制受到广泛关注。本文论述了高熵合金组织结构、力学性能、摩擦磨损性能及耐腐蚀性能,对比阐述了高熵合金在准静态及动态变形条件下的塑性变形性能、变形机制及晶粒细化机制方面的研究现状,最后指出了高熵合金塑性变形行为研究中尚存在的问题并展望了塑性变形理论的研究方向,为扩展高熵合金的应用领域提供参考。     

CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能研究进展

高熵合金作为一种新型材料因具有优异的综合力学性能及耐腐蚀性能而得到重视。从合金化、预变形处理及热处理几个方面论述了CoCrFeNi系高熵合金耐腐蚀性能的研究现状,并对CoCrFeNi系高熵合金的发展提出展望。     

高熵陶瓷材料性能及形成机制的研究进展

作为一类新型陶瓷材料体系，高熵陶瓷(HECs)具有丰富的组成和结构特征，成为当前的研究热点。高熵陶瓷内部晶格畸变严重，通过增加声子散射，可显著降低材料的热导率；通过固溶强化作用，可提升材料的力学性能。此外，均匀的多金属阳离子活性位点分布、稳定的高构型熵和化学无序性可以改善高熵陶瓷的催化性能和电性能。本文综述了高熵陶瓷的性能、形成机制和应用前景，并对高熵陶瓷未来的研究与发展方向进行了展望。