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2025年第45卷第11期

专题·高熵合金相结构与性能
轻质高熵合金：成分设计、制备工艺与性能研究进展 AI导读

“在金属材料领域，轻质高熵合金因其优异力学性能备受关注，有望成为下一代轻质金属。研究总结了其设计原理、制备方法及性能，为金属结构轻量化提供新思路。”

徐琴, 孙文龙, 蔡艳慧, 秦刚, 殷亚军, 陈瑞润

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250009

摘要：轻质高熵合金具有优异的力学性能，如高强度、良好的延展性和出色的韧性等，在金属结构轻量化方面有着广阔的应用前景，有望取代铝合金成为下一代轻质金属材料。基于此，对轻质高熵合金展开了全面论述。首先介绍了轻质高熵合金的核心效应，阐述了基于经验参数及相图计算的设计原理。随后，详细总结了轻质高熵合金常用的制备方法，包括真空电弧熔炼、真空感应熔炼以及机械合金化法。最后，总结了80多种轻质高熵合金的热力学参数、相结构、制备方法、力学性能和密度，并深入探究了热力学参数与轻质高熵合金相形成间的关系。此外，还指出了轻质高熵合金目前存在的问题，并预测了其发展前景。
关键词：轻质高熵合金;设计原理;制备方法;热力学参数;力学性能

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更新时间：2025-12-08
CoCrFeNi-X高熵合金的组织及高温力学性能 AI导读

“在高熵合金领域，研究人员采用真空熔炼制备了CoCrFeNi系列合金，分析了Mo、Nb元素对其微观结构和性能的影响，为高熵合金研究提供新思路。”

吴韬, 俞立涛, 王春早

DOI：10.15980/j.tzzz.Z20250003

摘要：基于常见的CoCrFeNi-X高熵合金体系，采用真空熔炼制备了CoCrFeNi、CoCrFeNiMo_0.2、CoCrFeNiMo_0.2Nb_0.1和CoCrFeNiMo_0.2Nb_0.2块体高熵合金。通过SEM、EDS、TEM等手段分析了其微观组织结构的特性，并重点研究了Mo、Nb元素对CoCrFeNi高熵合金的影响。结果表明，在CoCrFeNi高熵合金中，单独添加少量的Mo元素会通过固溶进入FCC相中产生一定的晶格畸变，而Nb的添加使得高熵合金形成Laves相，随着Nb含量增加，Laves相增多且与FCC相形成共晶组织。单独添加少量的Mo元素能够提高CoCrFeNi高熵合金的强度，这归因于固溶强化的晶格畸变效应；室温下，脆性的Laves相使得高熵合金的脆性显著增加，而在高温下Laves相能够显著提高合金的强度和热稳定性。
关键词：高熵合金;CoCrFeNi合金;高温力学性能;热稳定性

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更新时间：2025-12-08
Al_0.6FeCoNi₂V_x高熵合金的微观组织与力学性能 AI导读

“在高熵合金领域，研究者采用真空电弧熔炼技术制备Al0.6FeCoNi2Vx合金，发现V含量增加可提高合金屈服强度和抗拉强度，x=0.2时合金表现出最优异的综合力学性能。”

刘煜林, 陈彩英, 曹志强, 庄文晨, 马镜涵, 陈飞, 蒋丽

DOI：10.15980/j.tzzz.T20250112

摘要：采用真空电弧熔炼技术制备了Al_0.6FeCoNi₂V_x（x=0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2和1.4，摩尔分数，%）高熵合金，采用X射线衍射仪（XRD）、扫描电镜（SEM）、电子背散射衍射（EBSD）、维氏硬度计和万能拉伸试验机研究了V含量对微观组织演变和力学性能的影响。结果表明，Al_0.6FeCoNi₂V_x合金组织由面心立方（FCC）结构相和体心立方（BCC）结构相混合组成，随V含量增大，BCC相的体积分数逐渐增加，晶粒尺寸逐渐减小。合金的屈服强度和抗拉强度随V含量增大而提高，在x=0.4时略微降低，之后逐渐提高，塑性逐渐降低。x=0.2时合金表现出最优异的综合力学性能，屈服强度和抗拉强度分别为389 MPa和745 MPa，同时保持近40%的塑性。将x=0.2的合金进行80%下压量的冷轧，经过1 000 ℃时效处理1 h后，屈服强度达到776 MPa，约为铸态试样的2倍，抗拉强度达到1 131 MPa，伸长率为30%。研究发现，合金优异的力学性能是晶格畸变、细晶强化、固溶强化及位错强化共同作用导致的。
关键词：高熵合金;微观组织;力学性能;冷轧;强化机制

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更新时间：2025-12-08
Cr_xMoNbTiV难熔高熵合金的组织及抗氧化性能 AI导读

“在高温抗氧化领域，研究人员制备了不同Cr含量的CrxMoNbTiV难熔高熵合金，发现随着Cr含量增加，合金的抗氧化性能大幅提升。”

徐琴, 王琪, 赵甲丁, 殷亚军, 陈瑞润

DOI：10.15980/j.tzzz.T20240016

摘要：制备了不同Cr含量的Cr_xMoNbTiV（x=0.2、0.4、0.6、0.8和1.0，摩尔比）难熔高熵合金，并在800 ℃下进行高温抗氧化试验，研究了Cr元素对合金铸态组织、氧化膜宏微观组织的影响。结果表明，Cr_xMoNbTiV合金在铸态时均为单一的体心立方结构，呈典型的枝晶状组织，Ti、Cr在枝晶间富集，Mo和Nb在枝晶富集，V无明显偏析。在800 ℃氧化不同时间后，Cr_xMoNbTiV合金表面形成不同的氧化物，氧化膜出现不同程度的偏析。随着Cr含量增加，氧化膜的厚度明显变薄，高度差变小，外层疏松氧化物越来越少，表面平整度增加。当Cr含量由x=0.2增加到x=1.0时，合金表面的氧化膜厚度由340 μm减小至65 μm，氧化膜的表面高度差由55.96 μm减小至20.16 μm，合金的抗氧化性能大幅提升。
关键词：难熔高熵合金;氧化膜;组织特征;抗氧化性能

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更新时间：2025-12-08
高熵合金熔盐腐蚀行为研究进展 AI导读

“高熵合金在高温熔盐环境中的应用备受关注，分析了不同腐蚀机理与合金成分设计、微观组织调控之间的关系，展望了发展趋势。”

于志琦, 赵燕春, 蓝云博, 马虎文, 金博, 苏玉, 冯力

DOI：10.15980/j.tzzz.Y20250005

摘要：高熵合金因其优异的耐腐蚀性能在高温熔盐环境中的应用备受关注。综述了高熵合金在热腐蚀环境、熔盐堆、聚光太阳能发电系统以及铝电解工业等多种不同熔盐中的腐蚀行为，分析了不同腐蚀机理与高熵合金成分设计、微观组织调控之间的关系。最后，提出了目前高熵合金在熔盐腐蚀环境中应用和研究的局限性，并对其发展趋势进行了展望。
关键词：高熵合金;熔盐腐蚀;耐腐蚀性能;氧化膜

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更新时间：2025-12-08