摘要：高熵合金最初报道于21世纪初期,该类合金具有较高的混合熵值,使其具有优异的热稳定性;较大的晶格畸变,产生了强烈固溶强化效果;较大的负焓值导致在晶粒内部形成团簇结构,有效阻碍了位错运动,进一步提高了合金强度。高熵合金独有的这些特性,使其在低温和高温条件下均有望表现出优异的物理性能和力学性能,引起了广泛的关注,研究报道呈爆发性增长。本文根据已有的BCC和FCC结构高熵合金物理-力学性能数据,分析了电子浓度、晶格常数、原子错配度、混合焓、硬度、弹性模量和归一化硬度等参数之间的关系,提出了BCC和FCC晶体结构的高熵合金弹性模量和硬度的经验计算公式,在此基础之上,综合考虑合金密度、塑性和服役工况等条件,提出了BCC和FCC结构的高熵合金成分设计方法。最后指出高熵合金的持久性能、大尺寸铸锭的成分和性能均匀性以及大尺寸合金锭的制备是高熵合金工程应用需解决的关键问题。

摘要：高熵合金具有高硬度、高强度、良好的耐磨性以及耐腐蚀性等优异性能。高熵合金一般由5种或5种以上金属元素组成,不同金属元素可以提高合金内部混乱程度,形成具有简单晶格结构的固溶体相。Miedema理论和几何扩展模型可以计算多组元合金固溶状态的混合焓,而混合焓对高熵合金的固溶相的形成有重要影响。本文利用扩展Miedema理论计算Alx(CuMgSi-T)1-x(T=Ag,As,Au,B,Ba,Be,Bi,C,Ca,Cd,Co,Cr,Cs,Fe,Ga,Ge,Hf,Hg,In,Ir,K,La,Li,Mn,Mo,N,Na,Nb,Ni,Os,P,Pb,Pd,Pt,Rb,Re,Rh,Ru,Sb,Sc,Sn,Sr,Ta,Tc,Ti,Tl,V,W,Y,Zn,Zr)五元合金体系固溶状态的混合焓,用已有高熵合金混合焓和原子尺寸判据来预测了Alx(CuMgSi-T)1-x五元高熵合金的成分范围。计算结果表明,Alx(CuMgSi-T)1-x(T=Ag,As,Au,Cd,Co,Cr,Fe,Ga,Ge,Hf,Hg,In,Ir,Li,Mn,Mo,Nb,Ni,Os,Pd,Pt,Re,Rh,Ru,Sb,Sc,Sn,Ta,Tc,Ti,V,W,Zn,Zr)五元体系合金混合焓和原子尺寸方均差δ参数满足相关判据,易于形成五元高熵合金。采用混合焓和δ参数判据可以预测高熵合金的成分,为高熵合金设计提供较为精确的热力学数据。

摘要：采用DSC技术检测合金Fe Ni Al Ga PBSi C和Fe YB的热参数,根据物理化学原理,计算了合金的混合焓,分析了两种合金的玻璃转变温度Tg、晶化温度Tx及玻璃形成能力参数γ与合金混合焓之间的相互关系。结果表明:在一定范围内,随Tg、Tx和γ增加,混合焓ΔH值增大。因此,在非晶制备过程中进行成分设计时,可通过计算合金的混合焓来预测合金的形成能力。结果表示,当合金Fe Ni Al Ga PBSi C和Fe YB的混合焓值分别达-47.0和-29.7时,参数γ达到0.3867,这表明合金具有良好的非晶形成能力。