三相共晶AlCrFe2Ni2(MoNb)x高熵合金

近全共晶组织结构

通过调控MoNb含量实现从亚共晶到近全共晶的组织转变,形成稳定的FCC+B2+Laves三相共晶结构,为设计兼具强度与塑性的高熵合金提供新成分方案。

Junhui, Zhao · Gao, Xujie · Jinshuai, Zhang · Zehang, Lu · Guo, Na'na · Ding, Jinhua · 冯柳 · 朱光明 · 殷凤仕

Materials Characterization 2024

具体参数

相组成(x=0.2)
{'zh': 'FCC+B2+Laves', 'en': 'FCC+B2+Laves'}
相组成(x=0.5)
{'zh': 'FCC+B2+Laves', 'en': 'FCC+B2+Laves'}

技术优势

凝固路径清晰

通过调控MoNb含量,实现了从亚共晶到近全共晶的转变,并明确了各相的析出顺序:初生FCC,随后FCC+B2离异共晶,最后形成FCC+B2+Laves三相共晶。这为设计特定组织提供了依据。

近全共晶易得

当x=0.5时,合金在凝固过程中直接形成FCC+B2+Laves三相共晶组织,无需复杂的中间相控制。这简化了获得均匀三相共晶组织的工艺。

纳米析出强化

高熵合金的缓慢扩散效应导致离异共晶B2相中析出纳米点状BCC相,这种纳米级析出相可能对力学性能产生积极影响,为强化提供新途径。

相图指导设计

绘制了伪三元变温截面图,该图通过三相共晶点且平行于(FeCrNi)-(AlNi)边,可预测不同成分下的相平衡,为后续合金成分优化提供参考。

应用场景