天津高熵合金品牌排行榜 高熵合金的应用前景

导读： 本文报道了Cr7Mn25Co9Ni23Cu36高熵合金（HEA）在热处理条件下的相分解以及二次相的形成对其拉伸力学响应的影响。显微组织分析表明，800 C 2 h和600 C 8 h的热处理会导致σ相芹巧绝的形成，但在600 及2h以下的热处理中没有观察到σ相。将实验观察到的热稳定性和相与计算的相图进行比较，并借助热力学和动力学进行合理化。基于从头计算讨论了相分解的机理，结果表明分解成两个固溶体相在能量上优于具有标称组成的单一固溶体相。

对于金属结构材料，实现强度和延展性的良好结合是一个重要目标。常用方法包括优化合金成分和控制加工路线。多主合金或高熵合金的发现拓宽了合金设计的领域，宽陵是材料领域的重要突破。

目前，已经使用了许多方法来开发具有良好性能的热等静压合金，其中，热处理是一种简单、有效和廉价的提高合金力学性能的方法。近年来，学者们热衷于研究热处理对某些合金的显微组织和力学性能的影响。结果表明，当温度从0 升至1000 时，无相分离发生，说明HEA在较宽的温度区间内具有良好的相稳定性。

近日，哈工大陈瑞润教授团队通过电弧熔炼设计和制备了Cr7Mn25Co9Ni23Cu36 HEA，其在室温和铸态下展现出非常好的强度和延展性组合，研究成果发表于金属顶刊《Acta Materialia》，以 “Experimental and theoretical investigations on the phase stability and mechanical properties of Cr7Mn25Co9Ni23Cu36 high-entropy alloy”为题。文中研究了200 1000 下热处理对合金显微组织和室温力学性能的影响，并将实验相组成和热稳定性与热力学计算进行比较。用计算相图法（CALPHAD）确定的生成吉布斯能分析了σ相和FCC相的稳定性。此外，讨论了高温下的相分解机理。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116763

SEM和TEM图像显示，合金800 热处理2h时，形成了富Cr和富Co的σ相，这与CALPHAD的预测相吻合。

在 600 的温度下热处理的样品中没有观察到σ相，但通过CALPHAD进行了预测。这种差异和动力学因素有关，600 热处理时间的延长证实了合金的显微组织变化。

EMTO-CPA的计算结果表明，在低温和高温下，与名义成分的合金相比，分解体系(FCC_1和FCC_2)在能量上是优选的。

热处理温度从200 提高到600 ，屈服强度和抗拉强度分别从401 MPa提高到581 MPa，以及从700 MPa提高到829 MPa，同时，伸长率从35％降低到22％。这些变化归因于600 C热处理时纳米沉淀的细化。

由于屈服和极限抗拉强度分嫌姿别下降至303 MPa和530 MPa，延展性降低至断裂应变的15％，因此800 C热处理导致断裂韧性下降，强度的显著降低是由于形成的σ析出物分布不均，尺寸无明显变化。σ相的形成对合金的拉伸力学性能是有害的。

高熵合金是一种新材料，由于其优异的物理化学性质，越来越受到市场的青睐。陪团截至目前，国内外已经有多家公司开始了高熵合金的研发和生举氏产。其中有一些公司在国内已经上市，也正乱散有一些企业在海外上市。以下是一些已经上市的高熵合金相关公司：\n\n1. 江苏南大高新技术股份有限公司\n2. 包头钢联股份有限公司\n3. 湖南天成硬质合金股份有限公司\n4. 长春燃气轮机股份有限公司\n5. 台*泥\n6. 芬兰Carpenter Technology Corporation\n\n当然，除了以上这些公司，还有许多其它公司正在进行高熵合金的研发和生产，未来的市场前景也十分广阔。

高熵合金是指由五种或更多成分组成的合金，其中每种元素的摩尔比例大致相等，形成的物质具有高度的混杂性和无序性，因此也被称为“混沌合金”。高熵合金具有优异的机械性能、耐腐蚀性能、高温性能和热稳定性等特点，因此在航空航天、能源开发、化工、轨道交通、电子信息等领域具有广泛应用的前景。首先，高熵合金在航空航天领域应用前景广阔。航空发动机铸造材料的发展趋势是高熵合金材料的研制和使用。高熵合金铸造材料具有高耐热性、高强度、高韧性、高耐腐蚀性、耐磨损性能好等优点，可用老物乱于*高温结构件和氧化膜稳定高温防腐涂层。高熵合金还可以应用于航空航天中的航空制动器、重型飞机和宇宙飞船发动机、燃烧室、导弹动力系统等部件的*。

其次，在能源开发领域，高熵合金具有广泛应用前景。高熵合金具有良好的耐热性、抗氧化性和耐腐蚀性等优点，在炼油、化工、煤化工、冶金等领域有广泛应用。例如，高熵合金可以用于*蒸汽轮机叶片、热管、高温换热器、高效能阳极等。此外蚂歼，高熵合金还可被应用于纳米催化剂领域，可制备具有高催化活性和稳定性的催化剂，从而提高石油加工和化学深加工产业的效率和质侍档量。

最后，在轨道交通和电子信息领域，高熵合金同样具有广泛应用的前景。高熵合金不仅能够制备出机械性能优异的轨道交通用钢材和高强度电子封装材料，还能够制备出性能稳定的半导体材料，可用于高端电子芯片及其他微电子器件的*。

综上所述，高熵合金具有广泛应用前景，随着高熵合金技术的不断发展，它在物质科学、材料科学、化学和力学等领域的应用将越来越广泛，将有望成为未来技术发展的重要方向。

材料合金化新概念－高熵合金（纳米高熵合金，多元高熵合金）
20世纪末，传统合金已经接近成熟及饱和状态，传统合金观念已很难再创造新的合金系统或者说在旧的合金系统中创出新的合金，但纳米高熵合金观念可产生许多合金系统唯旁慎，产生许多有趣的特性。

所谓多元（纳米）高熵合金就是多种元素的合金，其中启明每个主要元素皆具有高的原子百分比，有人定义高熵合金的主要元素数目大于等于5，但其原子百分比都不超过35％。也就是说，高熵合金不像传统合金一样，含有一个50％以上的主要元素。

传统合金的经验容易是人误认为多个主元素合金将产生多种金属间化合物，不但难以分析而且材质变脆，缺乏应用性。然而通过研究发现，这种经验不适用于高熵合金，因为金属元素多时，高熵效应反而会促进元素间的混合，混合成体心立方结构BBC或面心立方结构FCC或非晶结构，而不指敬倾向形成脆性的金属间化合物