内容:
Superior strength-ductility synergy in a cost-effective
(Fe40Mn40Cr10Ni10)96.6C3Ti0.4 medium-entropy alloy processed by
cryogenic rolling and low-temperature annealing
Yuhang Shi a , Zhongyue Yang a , Liangbin Chen b,* , Ran Wei c , Yake Wu a , Feng Jiang a,*
a State Key Laboratory for Mechanical Behavior of Materials, Xi’an Jiaotong University, Xi’an 710049, China
b School of Mechatronics Engineering, Xuchang University, Xuchang 461000, China
c School of Materials Science and Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China
具有面心立方(MEAs)结构的中熵合金通常具有优异的延展性,然而其相对不足的强度和高昂的原材料成本严重限制了实际工业应用。本研究通过低温轧制(cryo-rolling)和低温退火工艺,将高密度变形孪晶引入一种经济高效的(Fe40Mn40Cr10Ni10)96.6C3Ti0.4(at%)MEA),从而实现强度-延展性的优化协同。经低温轧制和500℃退火2小时处理的(Fe40Mn40Cr10Ni10)96.6C3Ti0.4 MEA)保持了未再结晶的面心立方基体,同时包含大量位错、纳米级碳化物、纳米孪晶和微带结构。该MEA展现出卓越的力学性能:在298K时屈服强度和极限抗拉强度分别为1256 MPa和1329 MPa,在77K时分别为1682 MPa和1802 MPa,同时保持延展性超过10%。此外,变形机制从298 K时的位错迁移转变为77 K时的协同位错滑移与变形孪生。该MEA的原料成本为4.25美元/千克,相较于大多数氢/金属氧化物(H/MEA)具有更优的成本效益和高性能。本研究为开发高性价比、高性能的氢/金属氧化物(H/MEA)提供了重要参考。
下面的链接:
https://authors.elsevier.com/a/1mF7V3IWkcIQ1-
存在几个问题:1) 即使已经从成分设计上已经选用便宜的金属元素,但还是原料成本高(高纯金属)。
2) 为了得到高强度,采用了锻造、冷轧和退火处理,增加了材料制造成本,同时不利于加工成零部件。
3)采用磁悬浮坩埚熔炼合金,成本太高了, 需要按照炼钢方式熔炼降成本。
总之,即使这个合金已经比绝大多数的 中熵高熵合金便宜且性能好,但离能实用还差800里….,不到一千里。