电子束蒸发制备高熵合金涂层Al_xFeCoCrNiCu(x=0.25,0.5,1.0)的微观结构和耐腐蚀性能研究（英文）

实验采用电子束蒸发法在钢基体表面制备高熵合金(HEA)涂层,探究不同Al元素对微观结构、表面形貌和电化学性能的影响。涂层表面的X射线衍射、电子探针和原子力显微镜实验结果表明,不同成分的合金涂层均呈典型的树枝晶结构,组织中仍保持原有的化学组成。涂层表面平整分布均匀,膜层致密。在0.5 mol/L H2SO4溶液和1 mol/L NaCl溶液中,高熵合金的宽钝化区大于700 mV,具有较大的腐蚀电势-129 mV和较小的腐蚀电流密度约2.2×10~(-6) A/cm~2,Al_(0.5)FeCoCrNiCu涂层的耐蚀性最佳。     

难熔高熵合金综述（英文）

综述了近年来难熔高熵合金(RHEAs)在合金设计、显微组织和力学性能方面的研究进展,并重点讨论了内在的强化机制和变形行为。难熔高熵合金主要由近等摩尔比的难熔元素组成,具有优异的力学性能,尤其是高温力学性能。然而,大多数难熔高熵合金的室温塑性有限。为了解决这一问题,研究人员已开展了大量相关研究工作,其中某些难熔高熵合金材料具有很大的高温实际应用潜力。难熔高熵合金除了具有优异的力学性能外,在其他性能方面也有优势,如生物相容性和耐磨性。最后,还讨论了难熔高熵合金目前存在的问题和对未来发展的建议。     

La_(1-x)Mg_xNi_(4.25)Al_(0.75)(x=0.0,0.1,0.2,0.3)合金的结构与储氢性能（英文）

采用三步感应熔炼法制备了La_(1-x) Mg_xNi_(4.25)Al_(0.75)(x=0.0,0.1,0.2,0.3)储氢合金,研究了该系列合金的晶体结构和储氢性能。结果表明,当x为0.0和0.1时,合金由单一的La Ni4Al相组成;而x为0.2和0.3时,合金由La Ni4Al相,(La,Mg)Ni3相和AlN i3相构成。随着Mg含量x从0.2增至0.3时,合金的第二相丰度和吸/放氢平衡压明显升高,同时储氢容量减小。研究发现,当Mg添加量x=0.1时,合金除具有良好的储氢容量和低平台压外,其吸氢动力学性能更好。     

FeCoCrNiZr_x高熵合金的磁性和电化学性能（英文）

采用真空电弧熔炼法制备了不同Zr含量的FeCoCrNiZr_x(x=0.5,0.75,1)高熵合金。研究了Zr含量对合金组织、磁性能和电化学腐蚀性能的影响。采用X射线衍射仪、扫描电镜、振动样品磁力计和电化学工作站对合金的磁性能和电化学腐蚀能力进行了研究。结果表明:FeCoCrNiZr_x合金具有典型的共晶组织,由面心立方固溶体和C15 Laves相组成。随着Zr含量的增加,合金硬度呈先增大后减小的趋势。根据合成的静态滞回曲线可以看出,FeCoCrNiZr_(0.5)合金具有顺磁性和铁磁性的混合型特征,FeCoCrNiZr_(0.75)合金表现为顺磁性,FeCoCrNiZr_1合金表现为典型的铁磁性。同时,FeCoCrNiZr_x合金在3.5%(质量分数)Na Cl溶液中经历活化与钝化转变。当合金中的Zr含量为0.75%(原子分数)时,合金极化电阻具有最大的阻抗电容半径,钝化膜的耐腐蚀能力最强。     

Nb含量对Fe_(0.5)MnNi_(1.5)CrNb_x高熵合金微观结构和力学性能的影响（英文）

采用真空感应熔炼法制备了Fe_(0.5)MnNi_(1.5)CrNb_x(x=0,0.05,0.1,摩尔比)高熵合金,并分析了不同Nb含量对其组织和力学性能的影响。结果表明,不含Nb元素的合金具有单相fcc结构,其抗拉强度和断裂延伸率(即延展性)分别为519 MPa和47%。添加少量的Nb(x=0.05)后出现(200)织构和少量Fe_2Nb Laves相,合金的延展性增加到55%,并且抗拉强度增加到570 MPa。当Nb含量增加到x=0.1时,织构减少,而Fe_2Nb Laves相增多,抗拉强度和延展性分别为650 MPa和45%。     

异质结构CoCrFeNiW高熵合金的拉伸性能和强化行为（英文）

采用真空电弧熔炼方法制备Co₃₀Cr₃₀(FeNi)_40-xW_x(x=0～8%(摩尔分数),分别简化为HWO～HW8)高熵合金。研究铸态和退火态合金的显微组织和拉伸性能。结果表明,HW2和HW4具有单一的FCC相。随着W含量和退火温度的增加,细小粒状μ相的面积分数增加且分散在FCC基体中。软FCC基体和硬μ相构成应变不相容的异质结构。随着W含量从0增加到8%(摩尔分数),屈服强度和抗拉强度分别从278和629 MPa提高到530和839 MPa,应变维持在33%。退火后的HW8表现出优异的屈服强度(810 MPa)和抗拉强度(1087 MPa)。屈服强度的提高归因于固溶、沉淀和背应力强化。异质结构中产生的背应力强化作用诱导高硬化行为,在提高抗拉强度和塑性方面发挥着主导作用。     

AlMgZnSnCuMnNi_x高熵合金的微观结构和电化学性能

采用XRD,OM,SEM,EDS和电化学等方法,研究了镍含量对AlMgZnSnCuMnNix高熵合金相结构、显微组织和电化学性能的影响。结果表明,当镍含量较低时,合金由FCC(面心立方)相、四方相以及少量未知结构组成。随着镍含量的增加,四方相消失。AlMgZnSnCuMnNi合金显微组织的均匀性优于AlMgZnSnCuMn合金,在两种合金中,每个区域都由多种元素组成,不存在单一元素组成的区域。当镍含量较高时,在自腐蚀电位以上较宽的电位范围内,出现了明显的钝化区间。AlMgZnSnCuMnNix合金的自腐蚀电位都比较低。随着镍含量增加,合金的自腐蚀电位整体来讲是上升的,从-1.429V(vs.SCE,下同)上升到-1.029V。自腐蚀电流密度从x=0时的2.41×10-4 A/cm2降低到x=1时的1.13×10-5 A/cm2。     

电子束蒸发制备高熵合金涂层AlxFeCoCrNiCu(x = 0.25, 0.5 and 1.0)的微观结构和耐腐蚀性能研究

实验采用电子束蒸发法在钢基体表面制备高熵合金涂层,探究不同Al 元素对微观结构、表面形貌和电化学性能的影响。涂层表面的X射线、电子探针和原子力显微镜实验结果表明,不同成分的合金涂层均呈典型的树枝晶结构,组织中仍保持原有的化学组成。涂层表面平整分布均匀,膜层致密。在0.5 mol/L H2SO4 溶液和 1 mol/L NaCl 溶液中,高熵合金的宽钝化区大于700mV,具有较大的腐蚀电势-129mV和较小的腐蚀电流密度约2.2×10-6 A/cm2,Al0.5FeCoCrNiCu 涂层的耐蚀性最佳。     

粉末冶金制备AlNiCrFeCuMo_x高熵合金及其性能(英文)

采用粉末冶金法制备AlNiCrFeCuMox(x=0～0.2)合金,研究Mo含量对合金微观组织以及力学性能的影响。随着Mo含量的增加,AlNiCrFeCuMox合金的微观组织均为典型的花瓣状枝晶,且由于高熵效应,使得体系的相组成十分简单,均为bcc和fcc;bcc最高峰的强度会逐渐降低,相应地fcc的强度有所增加,所以Mo元素促进了fcc结构的生成。同时,当x=0.1时,合金拥有较好的力学性能,硬度达到5160MPa,断裂强度为1161MPa,最大变形率为24.4%。AlNiCrFeCuMox合金的力学性能变化是元素性质与晶体结构综合作用的结果。     

高熵合金薄膜制备、微观结构与性能的研究进展

相较于传统的薄膜,高熵合金薄膜具有更加优异的力学性能和独特的物理化学性能,在近14年获得了长足发展.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制备工艺方法(溅射沉积、等离子喷涂、激光熔覆、等离子转移电弧熔覆、电化学沉积以及阴极电弧沉积等),详细说明了应用范围最广的溅射沉积技术的分类和特点,并且阐述...     

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A_lxCoCrFeNi(x=0.15,0.4)在超临界水中的氧化行为及其与HR3C钢的比较（英文）

研究高熵合金AlxCoCrFeNi(x=0.15,0.4)在550、600°C超临界水中的氧化行为,并与HR3C钢进行对比。研究发现,所有合金表面的氧化膜均由(Fe,Cr)3O4组成。与HR3C钢相比,Al0.15CoCrFeNi和Al0.4CoCrFeNi表面氧化膜较薄,氧化物颗粒较小,其抗氧化性能较好。电化学实验结果表明,氧化后的合金在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀行为受其表面氧化膜的影响。氧化后的Al0.15CoCrFeNi和HR3C具有较优的耐蚀性,这与其表面生成较厚的双层氧化膜有关。     

AlCoCrNiSiTi_x高熵合金微观组织结构与力学性能

通过XRD、SEM、EDS分析及显微硬度测试,研究了不同Ti含量的AlCoCrNiSiTix高熵合金微观组织结构与力学性能。结果表明:AlCoCrNiSiTix高熵合金主要以bcc1+bcc2两相共存,其中bcc1为AlNi固溶体,bcc2为CrSi固溶体。随着Ti元素的添加,合金中出现了少量Ni3Ti金属间化合物;合金铸态组织形态呈树枝晶状,微观组织中Al、Ni、Ti主要存在于枝晶内,Cr、Si主要偏析于枝晶间;同时合金硬度显著提高。     

Mg-2Y-xZn(x=1,2,3at%)合金的显微组织与力学性能（英文）

研究了Mg-2Y-xZn(x=1,2,3 at%)合金在铸态、退火态和挤压态的显微组织与力学性能。结果表明:随着合金中Zn含量的增加,合金显微组织中第二相依次为18R-LPSO相、(LPSO+W)混合物和W相。在退火过程中,层片状的14H-LPSO结构析出并沿块状18R-LPSO结构向基体中生长,W相由铸态时弯曲的条纹状转变为颗粒状。经过挤压变形后,LPSO结构和W相均沿挤压方向排列,合金性能得到大幅度提高,其中Mg-2Y-1Zn合金具有最好的室温力学性能,抗拉强度为320 MPa,延伸率达到11.2%。     

FeCoNiCrCu0.5Alx高熵合金的结构和性能（英文）

研究Al含量和热处理对FeCoNiCrCu0.5Alx多主元高熵合金的相结构、硬度和电化学性能的影响规律。随着Al含量的增加,铸态合金的相结构由FCC相向BCC相转变。当x从0.5增加到1.5时,FeCoNiCrCu0.5Alx高熵合金的稳定结构由FCC结构向FCC+BCC双相结构转变。BCC相的硬度高于FCC相的,在氯离子及酸性介质中BCC相的耐腐蚀性均优于FCC相的。FeCoNiCrCu0.5Al1.0铸态合金具有高硬度和良好的抗腐蚀性能。     

高熵合金显微结构的热力学分析(英文)

对高熵合金系的液相与晶态相、金属间化合物相及非晶相之间的吉布斯自由能之差这几个热力学参数进行了分析,发现ΔSrΔHh(sol.)值的大小对高熵合金的显微结构有重要影响。结果表明:ΔSrΔHh(sol.)值较低的高熵合金倾向于形成单相fcc或bcc固溶体,而ΔSrΔHh(sol.)值较大的高熵合金通常形成相对复杂的结构。     

Mg-Ni-Y-La非晶合金微观结构转变及电化学性能研究（英文）

采用铜模喷铸法制备了Mg60Ni23.6Y0.5La15.9块体非晶合金,并对其微观组织结构及电化学性能进行了研究。用XRD和SEM对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金在充放电过程中的微观结构进行分析。采用自动充放电测试系统对Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电化学性能进行了测试。结果表明:在吸氢放氢过程中合金的非晶态结构逐步转变为晶态,并且随着循环的进行逐渐形成了Mg2Ni H4、Mg2Ni和Mg(OH)2相。电化学性能测试结果表明:Mg60Ni23.6Y0.5La15.9非晶合金电极的放电容量变化过程可以分为4个阶段,其最大放电容量达到410.5m Ah/g,从而说明非晶结构有可能是非晶电极达到最大放电容量的关键因素。     

热处理工艺对CoCrCu_(0.5)FeNiTi高熵合金微观结构及性能的影响

研究了热处理温度和冷却方式对CoCrCu_(0.5)FeNiTi高熵合金的组织结构和性能的影响。结果表明:铸态CoCrCu_(0.5)FeNiTi高熵合金由fcc、(和Laves相组成,热处理后合金中新生成了一种四方结构的化合物相。随着热处理冷却速率的降低或加热温度的升高,CoCrCu_(0.5)FeNiTi高熵合金中析出的化合物相体积分数增加。这表明控制热处理冷却速率或加热温度可以有效地控制化合物相的体积分数,从而改变其力学性能。分析表明,冷却方式对化合物相体积分数的影响大于热处理加热温度。研究结果表明,700℃保温3 h盐水冷却处理后对CoCrCu_(0.5)FeNiTi高熵合金的性能优化效果最好。     

CoCrFeMnMo_(0.3)Ni高熵合金微观组织结构与腐蚀性能研究

研究了CoCrFeMnMo_(0.3)Ni高熵合金的晶体结构和电化学性能。研究表明,CoCrFeMnMo_(0.3)Ni合金为FCC固溶体相。该合金在腐蚀介质(1mol/LH_2SO_4,3.5%NaCl溶液)中的动电位极化曲线和腐蚀后的SEM表明,室温时(25℃)CoCrFeMnMo_(0.3)Ni合金的耐均匀腐蚀和耐点蚀性能都优于304不锈钢,尤其是耐点蚀性。     

增材制造高熵合金复合材料综述（英文）

高熵合金复合材料是一种由高熵合金基体和第二相(如碳化物、硼化物、氮化物)组成的新型金属基复合材料。近年来,高熵合金复合材料的优异性能吸引了大量研究者的关注。然而,在传统铸造高熵合金复合材料中会发生严重的成分偏析,这极大制约了高熵合金复合材料的发展。目前,新兴的3D打印技术可以解决这一问题并制备出复杂形状的零件,因此,得到了研究者的关注并有大量相关文献报导。本文总结了截止目前3D打印高熵合金复合材料的研究进展。首先,对高熵合金及其复合材料做了介绍,并总结了目前高熵合金复合材料粉末的制备方法(气雾化法和机械合金化法)。其次,介绍了几种常用于成形高熵合金复合材料的3D打印方法(粉末床熔化法和直接金属沉积技术),并对其相应的微观结构进行了分析。然后,对比了3D打印高熵合金复合材料、3D打印高熵合金及其铸件的力学性能,并对其硬度抗磨损、腐蚀和氧化性能进行了探讨。最后,对3D打印高熵合金复合材料的发展前景进行了展望。