掺铈Nb0.5TiZrV0.5难熔高熵合金

强度塑性双优

微量铈在晶界偏聚细化晶粒，通过多晶协同变形、高比例可动刃位错和丰富扭折带同时提高强度与塑性，避免常见晶界脆性相导致的塑性损失。

Yao H.L. · 俞有幸 · 沙江波

Journal of Materials Science and Technology 2024

参数信息

屈服强度

964 MPa

延伸率

7.15 %

可动刃位错比例

55.6 %

延伸率

2.29 %

技术优势

强度塑性双优

0.005 at.% Ce掺杂后，室温延伸率约7.15%，屈服强度约964 MPa，通过多晶协同变形、高比例可动刃位错和丰富扭折带实现。

微量添加即可细化晶粒

仅0.005 at.% Ce即可在晶界偏聚并产生最显著的晶粒细化效果，为改善力学性能提供基础。

可动位错比例高

0.005Ce合金中55.6%的位错为可动刃位错，有利于塑性变形。

应用场景

• 难熔高熵合金：提供通过微量稀土掺杂调控晶界以优化力学性能的合金设计策略。
• 高温结构件：可作为兼具室温塑性和强度的轻质难熔合金候选材料。
• 航空发动机：特定掺铈量可避免晶界脆性相，保持构件变形能力。
• 高超声速飞行器：高强度与合格塑性的组合适合承受极端气动加热的结构。