L12强化中熵合金

屈服强度超1500 MPa

通过调控非再结晶区比例与L12纳米颗粒尺寸，在不牺牲延展性的前提下实现超高强度。

王雷 · Lingming, Kong · Yixin, Li · 吴渊 · 苏海军 · Su, Yanning · Deng, Bo · 刘刚 · 韩振华 · 张云鹏 · 沈军 · 张国君

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2024

具体参数

屈服强度

{'zh': '1500', 'en': '1500'} MPa

抗拉强度

{'zh': '1747', 'en': '1747'} MPa

总延伸率

{'zh': '10.8', 'en': '10.8'} %

非再结晶区体积分数

{'zh': '91', 'en': '91'} %

L12纳米颗粒尺寸

{'zh': '46', 'en': '46'} nm

位错密度

{'zh': '6.29 × 10^14', 'en': '6.29 × 10^14'} m^-2

沉淀强化贡献

{'zh': '686', 'en': '686'} MPa

位错强化贡献

{'zh': '305', 'en': '305'} MPa

技术优势

强度提升不靠牺牲塑性

沉淀强化与位错强化协同提供约686 MPa和约305 MPa的强度增量，占总屈服强度的约66%，因此即使强度高达1500 MPa，总延伸率仍有约10.8%。

微观组织可调

通过调整热机械加工参数即可控制再结晶/非再结晶区比例以及L12纳米颗粒尺寸，从而按需定制强度和塑性匹配。

应用场景

• 高强结构件：用1500 MPa级屈服强度替代常规钢材，减重并提升承载能力。
• 先进金属材料：提供一种通过L12沉淀+位错协同强化的新合金设计范式。
• 航空航天轻量化：以高比强度优势替代部分钛合金或高强钢，减轻飞行器结构重量。
• 工程承载部件：制造齿轮、轴等承受高载荷且需要一定塑性的零件，避免脆断。