添加Si的FeMnCoCr高熵合金

强度与塑性同步提升

通过Si添加引入多强化机制协同，实现高强度与高塑性的结合，突破传统合金强度-塑性倒置关系。

焦海涛 · Wensheng, Wu · Zong-bo, Hou · Yan-chuan, Tang · 胡勇 · 刘德佳 · 赵龙志

Materials Today Communications 2024

具体参数

硬度

{'zh': '309.8', 'en': '309.8'} HV0.2

抗拉强度

{'zh': '866', 'en': '866'} MPa

延伸率

{'zh': '25.8–34.3', 'en': '25.8–34.3'} %

HCP相体积分数范围

{'zh': '1.5-39.3', 'en': '1.5-39.3'} %

技术优势

强度塑性双提升

Si添加同时引发固溶强化、晶粒细化、TRIP和TWIP效应，使合金强度提高的同时塑性不降。

硬度接近310 HV

随Si含量增加，合金硬度持续上升，最高达309.8 HV0.2，归因于固溶强化和HCP相增多。

抗拉强度866 MPa

添加8 at% Si时抗拉强度达到866 MPa，与硬度同步提升，未出现强度-塑性倒置。

应用场景

• 先进高强钢：取代传统高强钢，在保证塑性的同时获得更高强度，减轻结构重量。
• 轻量化结构件：利用其高强度塑性组合，实现部件薄壁化，直接减轻整体结构重量。
• 增材制造专用合金：专为激光熔积设计，可直接打印复杂几何形状的高强韧部件。
• 航空航天材料：提供航空航天结构件所需的高强度与高塑性组合，且可通过增材制造近净成形。