双相核壳高熵金属间化合物

强度塑性兼优

晶粒内双相核壳结构使该铸态高熵金属间化合物在室温下同时具备高强度与良好塑性。

Liu, Junqi · 王晓鹏 · Zong, Xiao · Ding, Xianfei · Hui, Xu · Yang, Fei · 孔凡涛

Materials and Design 2023

具体参数

室温压缩强度

{'zh': '3441 ± 50', 'en': '3441 ± 50'} MPa

室温断裂应变

{'zh': '46.0 ± 1.5', 'en': '46.0 ± 1.5'} %

反常屈服强度峰值温度

{'zh': '650', 'en': '650'} ℃

高温屈服强度保持温度上限

{'zh': '950', 'en': '950'} ℃

技术优势

室温强塑兼备

晶粒内双相核壳结构由L12有序相和FCC无序相构成，位错与相界交互作用，使压缩强度达3441 ± 50 MPa、断裂应变46.0 ± 1.5%。

高温屈服反常升高

温度升高时，层错成为主要变形亚结构，非共面层错交互作用形成L-C锁，与K-W锁共同钉扎位错，使屈服强度从室温反常升高至约650 ℃。

950 ℃仍超室温强度

纳米间距层错网络的形成产生动态Hall-Petch效应，使铸态合金在950 ℃的高温屈服强度仍高于其室温屈服强度。

应用场景

• 高温结构件：可在950 ℃以下保持强度，替代部分镍基高温合金。
• 航空发动机：室温强塑兼备，可用于发动机高温承载部件。
• 高温合金：铸态即具备反常屈服行为，有望简化高温合金热处理。
• 高温陶瓷：高温强度不衰减，可替代脆性陶瓷用于结构件。