氮间隙CrMnFeCoNi高熵合金

低温强塑双优

通过间隙氮原子钉扎位错促进高密度位错积累，在77 K下获得优异强度与塑性的协同。

李花兵 · Han, Yu · 冯浩 · Zhou, Gang · 姜周华 · 蔡明晖 · 立研 · Huang M.X.

Journal of Materials Science and Technology 2023

技术优势

高强度低塑性损失

氮掺杂在77 K下显著提升强度，同时塑性几乎不降低，因为高密度位错带来的加工硬化补偿了固溶强化造成的塑性损失。

位错积累增强加工硬化

氮原子钉扎位错，抑制交滑移和动态回复，促使位错密度升高，从而提高应变硬化能力，改善均匀延伸率。

抑制形变孪晶

氮添加提高广义层错能（GSFE），减少形变孪晶的形成，从而改变变形机制，有利于位错滑移主导的塑性变形。

应用场景

• 低温高强高韧合金：为液化天然气储罐、航天低温部件提供高强度且不断裂的候选材料。
• 高熵合金设计：展示氮间隙掺杂作为高熵合金设计策略：通过调控层错能和位错行为优化性能。
• 低温结构材料：在77 K下兼具高强度和高塑性，适用于低温环境的结构承载件。
• 高性能金属：提供一种低成本、高效益的高性能合金制备路线，优于依赖昂贵元素的传统方法。