新型多主元高熵合金的研究进展

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1、新型多主元高熵合金的研究进展李忠丽，孙宏飞，高鹏，燕友增，郭娜娜(山东科技大学材料学院，山东青岛266510)摘要：多主元高熵合金突破了以1种或2种金属元素为主的传统合金设计理念，是一种具有5种以上主元且每种主元原子分数不超过35的合金。多主元的混合产生高熵效应，使得高熵合金具有简单的微结构。高熵合金在硬度、耐高温、耐腐蚀以及耐磨损等性能方面表现优良，是具有学术研究价值和工业应用潜力的新型合金，引起了科学界的广泛关注和积极探索。本文重点介绍了高熵合金的定义、组织、性能特点及研究现状，并指出了下一步的研究方向。关键词：多主元；高熵；组织；性能中图分类号：TG13

2、2文献标志码：AResearchandDevelopmentoftheNewMulti—principalHighElementsEntropyAlloyLIZhongli，SUNHongfei，GAOPeng，YANYouzeng，GUONana(MaterialInstitute，ShandongUniversityofScienceandTechnology，Qingdao266510，China)Abstract：Highentropyalloyswithmulti—principalelementsareakindofnewalloyswithove

3、rfiveprincipalelementsandeachelementhasanatomicpercentagemorethan35，whichbreakthroughtheconceptoftraditionalalloydesignbasedononeortwometalelements．Highentropyeffectsarisingfromthemixtureofmulti—principalelementspromotetheforma—tionofsimplemicrostructuresinthealloys．Highentropyalloy

4、shavesimplemierostructure，andareexcellentonhardness，temperatureresistance，corrosionresistanceandoxidationresistance．Asonenewemergingarea，HEalloysattractmoreat—tentioninsciencecirclesandaredeservedtobeinvestigatedinordertoimproveacademicvalueandindustryapplication．Thedefinition，micro

5、strueture，performancecharacteristics，thestatusofresearchandtheresearchingdirectionofHEalloysaresummarizedinthispaper．Keywords：Multiprincipalelements，Highentropy，Microstructure，Properties迄今为止，已经在工业领域得到广泛使用的合代表混乱度的一个参数，一个系统元素成分越多，混金系统大约有30种，众所周知的有钢铁材料、铝合乱度愈大，熵就愈大。在多元高熵合金中，其组元数金、镁合金、铜合

6、金以及Fe基、Ni基、Co基的超合定义在5～13之问，每种元素都有较高的原子分数，金等。2O世纪7O年代Ti—A1、Ni—Al、Fe—Al二但是其含量都不会超过35；研究发现，高熵合金元基金属间化合物因其好的性能和高热阻性开始受因具有很高的熵和原子不易扩散的特性，容易获得到普遍关注。近年来，非晶合金(金属玻璃)作为一热稳定性高的固溶相和纳米结构，甚至非晶结构，不种新型的合金，因其优良的特性和广泛的应用潜能同的合金显示不同的特性，其表现在许多方面优于使其制备、发展和应用都得到了很好的发展l】]。这传统合金。这是具有开创性的合金，是一个可合成、可加工、可分析、可应

7、用的新合金世界，具有学术研些合金材料都是在传统合金设计理念下发展起来究价值和很大的工业发展潜力。的，即基于1种或2种金属元素为主元，通过添加其它的合金元素来改善合金的性能。在合金系统中若1高熵合金的定义添加过多的金属元素，会导致许多金属间化合物和多主元高熵合金是含有多种主要元素的合金，复杂相的出现，恶化合金材料的性能，并且使组织分组元数目n≥5，每种元素都可看为是溶质原子；其析变得困难。因此，传统的合金设计理念不利于合中每个主元含量都不超过35，但也不低于5，因金向多主元方向发展。此没有一种元素能占50％。与传统合金不同，多主2O世纪90年代，我国台湾学者率先

8、突破了传元高熵合金是由多种主元集体领导