亚晶自细化高熵合金

过冷凝固自发细晶

利用凝固过程中的亚晶形成与转动实现晶粒自发细化，晶粒尺寸在宽过冷度范围内保持稳定，解决快速凝固晶粒粗化难题。

Zhang, Jianbao · Hua, Dongpeng · Cui, Dexu · 李欣 · 花珂 · He, Yixuan · 王海峰 · 赵宇宏

Journal of Materials Science and Technology 2024

技术优势

晶粒尺寸不再受制

高熵合金 FeCoNiPd 的晶粒/亚晶尺寸从低到高过冷度几乎保持不变，归因于独特的共偏析行为，可有效抑制快速凝固后的晶粒长大。

细晶在两端都能形成

在低和高过冷度下均观察到自发晶粒细化，伴随粗大枝晶向细小等轴晶的转变，说明该机制适用于宽过冷度范围。

亚晶是关键抓手

电子背散射衍射分析表明，亚晶导致的取向散射和分裂与细晶形成同时发生，证明亚晶在细晶形成中起重要作用。

应用场景

• 高熵合金：提供晶粒尺寸稳定的高熵合金样品，便于测试其性能。
• 细晶强化：通过细晶强化提升合金强度，而不引入额外相或变形。
• 快速凝固工艺：可直接在快速凝固工艺中实现细晶，省去后续热处理。
• 金属晶粒控制：利用共偏析策略抑制晶粒长大，实现晶粒尺寸的稳定控制。