硼微合金化难熔高熵合金

强度提升超两成

微量硼通过晶粒细化和颗粒强化协同作用，在不牺牲塑性的前提下大幅提升难熔高熵合金的强度。

74537956 · 李博 · 施宇智 · 李聪 · 刘二勇 · 侯小虎 · 高义民 · 吴涛 · 白朴存 · Chenyu, Liang

Advanced Science 2026

具体参数

抗压断裂强度

{'zh': '3610', 'en': '3610'} MPa

压缩断裂应变

{'zh': '14.8', 'en': '14.8'} %

显微硬度

{'zh': '1060', 'en': '1060'} HV

平均晶粒尺寸

{'zh': '0.91', 'en': '0.91'} µm

技术优势

强度大幅提升

添加1 at.%硼使抗压断裂强度提高21.3%，显微硬度提高20.4%，得益于晶粒细化和第二相强化的协同作用。

不牺牲塑性

硼合金化的合金在强度大幅提升的同时，压缩断裂应变仍保持在14.8%，实现了强度与塑性的协同提升。

晶粒显著细化

硼致晶粒细化效果显著，平均晶粒尺寸从2.82 μm降至0.91 μm（减小67%），为强化提供有利组织基础。

应用场景

• 难熔高熵合金：提供一种通过硼微合金化实现细晶强化的难熔高熵合金设计新策略。
• 高温结构材料：开发兼具高强度和高塑性的难熔合金，满足高温结构件的抗蠕变与承载需求。
• 航空航天材料：实现合金强度突破而不损失塑性，用于航天器关键结构件的轻量化和可靠性提升。
• 高超声速材料：提供一种耐极高热流和机械载荷的细晶难熔合金，应对高超声速飞行器的极端环境。
• 机械工程轻量化：通过成分设计提升比强度，使机械部件减重而不牺牲承载能力。