高熵合金的特點及其制備技術

摘要：

高熵合金是

2004

年由葉均蔚提出的一種新的合金設計方法，在過去的

10

多年里，

被***的研究，

取得了相當多的研究成果。

高熵合金由多種含量相近的

主元混合而成，由于主元數增多，混合熵增加，混產生獨特的高熵效應，并***

金屬間化合物和其他有序相的生成。

高熵合金的強化機制以固溶強化為主，

部分

高熵合金還存在第二相彌散強化。

高熵合金的制備方法主要是真空電弧熔煉，

還

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高熵”是基于熵值的大小定義。因此，定義低等（SSS，理想<0.69r，其中sss理想值是理想ss中的總配置摩爾熵，r是氣體常數），中等（0.69r><><1.61r）和高等（sss，理想> 1.61R）熵合金。玻爾茲曼方程給出了一種用理想合金成分，估算SSS的簡單方法。但是它要求原子占據隨機晶格位置，這在金屬溶液中很少；它還定義合金具有單一的熵值，實際上合金的熵值會隨溫度變化。為了解決這些問題，基于合金的熵的定義可以由“液體溶液和高溫固溶體狀態表示，其中熱能足夠高以使不同元素在結構內具有隨機位置”。然而，即使二元金屬液體，在熔化溫度下通常也沒有隨機原子位置。因此熵值分類的依據還有一些問題。北京TiZrNiCu高熵合金高熵合金材料哪家公司售后好！

過渡金屬CCA與商用不銹鋼及鎳合金之間的存在成分重疊。盡管許多商業合金不滿足HEA定義，但它們仍然含有3種或更多主要元素體現了CCA的性能。這支持了傳統合金是3d過渡金屬MPEAs的結論，為3d過渡金屬CCA的應用提供了新視角。通過了解CCA金屬與商業合金性能的差距，可以找到機會改變這類合金性能。FCC單相固溶體（SS）相場的范圍比奧氏體鎳和不銹鋼更寬。MPEA還可以從商業合金中學習，關于非等摩爾組合物的影響，例如：微量合金添加劑如C，N，Si，Mo，Nb和Ta對微觀結構和性能的影響，以及變形加工的作用。

難熔金屬CCA可以設計為超鎳合金。目前，雖然難熔金屬CCA的應用研究較少，但是以實現輕載靜電部件，例如：熱保護板、渦輪葉片和盤。難熔金屬CCA具有操作應力和溫度的潛能。但是沒有可拉伸性能驗證，且還有許多性能需要測試。

合金至少會以下三種中的一種：元素形成的單一相固態溶液，許多金屬相形成的混合物，金屬形成的金屬互化物。固態溶液的合金其微結構有單一相，部分為溶液的合金則是有二相或二相以上，其分布可能是勻相，也可能不是勻相，依材料冷卻過程的溫度變化而定。金屬互化物一般會有一種合金或純金屬包在另一種純金屬內。由于合金一些特性比純金屬元素要好，因此會用在特定的應用中。合金的例子包括鋼、焊料、黃銅、白镴、磷青銅及汞齊等。合金的成分一般是以質量比例來計算。合金依其原子組成的方式，可以區分為替代合金或間質合金，又可以進一步區分為勻相（只有一相）、非勻相（不止一相）及金屬互化物（兩相之間沒有明顯的邊界）。高熵合金材料焊接注意事項！

高熵合金（High-entropy alloys）簡稱HEA，是由五種或五種以上等量或大約等量金屬形成的合金。由于高熵合金可能具有許多理想的性質，因此在材料科學及工程上相當受到重視。以往的合金中主要的金屬成分可能只有一至兩種。例如會以鐵為基礎，再加入一些微量的元素來提升其特性，因此所得的就是以鐵為主的合金。過往的概念中，若合金中加的金屬種類越多，會使其材質脆化，但高熵合金和以往的合金不同，有多種金屬卻不會脆化，是一種新的材料。合金的成分一般是以質量比例來計算。合金依其原子組成的方式，可以區分為替代合金或間質合金，又可以進一步區分為勻相（只有一相）、非勻相（不止一相）及金屬互化物（兩相之間沒有明顯的邊界）。高熵合金哪家企業品質好！北京TiZrNiCu高熵合金

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加入易鈍化合金元素，如Cr、Ni、Mo等，可提高基體金屬的耐蝕性。在鋼中加入適量的Cr，即可制得鉻系不銹鋼。實驗證明，在不銹鋼中，含Cr量一般應大于13%時才能起抗蝕作用，Cr含量越高，其耐蝕性越好。這類不銹鋼在氧化介質中有很好的抗蝕性，但在非氧化性介質如稀硫酸和鹽酸中，耐蝕性較差。這是因為非氧化性酸不易使合金生成氧化膜，同時對氧化膜還有溶解作用。③加入能促使合金表面生成致密的腐蝕產物保護膜的合金元素，是制取耐蝕合金的又一途徑。例如，鋼能耐大氣腐蝕是由于其表面形成結構致密的化合物羥基氧化鐵[FeOx·(OH)23-2x]，它能起保護作用。鋼中加入Cu與P或P與Cr均可促進這種保護膜的生成，由此可用Cu、P或P、Cr制成耐大氣腐蝕的低合金鋼。北京TiZrNiCu高熵合金