无钴FeNiCrCuAl高熵合金

硬度与耐磨同步提升

通过调整Al含量实现FCC到BCC的结构转变，在硬度、耐磨性和耐腐蚀性之间取得优化平衡，适用于核结构材料。

Wang, Pengwei · Li, Xiaopeng · 王快社 · Malomo, Babafemi Olamide · 杨亮

Intermetallics 2024

具体参数

屈服强度提升潜力

{'zh': '93.5', 'en': '93.5'} %

摩擦系数

{'zh': '0.5', 'en': '0.5'}

技术优势

无需Co即可强化

Al的添加使FCC转变为BCC结构，利用BCC中更低的原子面间距和更高的位错运动晶格摩擦，提高屈服强度，从而避免使用成本高且具有放射性的Co。

耐磨性随Al增加而提高

高Al含量合金在磨损过程中摩擦系数曲线更稳定，磨损深度最小，磨屑堆积能力更低，因此更耐磨。

耐蚀性在x=0.5最佳

FeNiCrCuAl0.5合金在电化学测试中表现出最宽的电容半圆和稳定的氧化膜，对离子传输的阻力最大，因此耐腐蚀性最好。

应用场景

• 核结构材料：无Co、耐腐蚀且强度高，适用于核反应堆结构件。
• 高温结构件：BCC结构提高高温强度和抗软化能力。
• 耐磨涂层：高Al含量显著降低磨损深度和磨屑堆积。
• 耐腐蚀部件：x=0.5时氧化膜稳定，离子传输阻力最大。