发布时间:2024-12-20
文章标题:硕士研究生王冰凯和博士研究生魏慧洁在Journal of Materials Research and Technology上发表L1₂强化型面心立方中熵合金论文
内容: 团队硕士研究生王冰凯和博士研究生魏慧洁在《Journal of Materials Research and Technology》发表最新研究成果,针对 L1₂强化型面心立方中熵合金展开深入研究,通过在 CoCrFeNiAl 合金中引入 Ta 元素替代 Ti,成功设计出具有大晶格失配的 Co₂₀Cr₁₀Fe₅Ni₅₀Al₁₀Ta₅双相中熵合金,填补了大晶格失配 FCC-L1₂型高 / 中熵合金研究的空白,为高性能合金的设计与研发提供了全新思路。研究发现,该合金的晶格失配度与时效时间呈反比,其变化与基体晶格常数的演变密切相关,时效时间从 12 小时增至 108 小时,晶格失配度从 0.91% 降至 0.69%,这也是目前已报道的 FCC-L1₂结构高 / 中熵合金体系中最大的晶格失配度。团队还揭示了大晶格失配对合金力学性能的调控机制,增大晶格失配能显著提升合金的屈服强度和抗压强度,12 小时时效样品的屈服强度达 901.52 MPa,远高于低晶格失配同类合金,原因是大晶格失配在相界产生的高应力场和高密度失配位错能有效阻碍位错运动,强化效果显著;但同时也会因变形初期应力过度集中导致塑性下降。此外,在低层错能的前提下,合金中的部分位错可通过共格界面剪切 L1₂析出相并形成堆垛层错,且 Co 元素的引入降低了 L1₂相的超点阵本征地层错能,结合相界的共格特性,一定程度上缓解了应力集中,保障了合金的塑性。该研究不仅建立了晶格失配度与时效时间的关联规律,还阐明了大晶格失配下合金的强塑调控机理,为设计具有适宜晶格失配的 FCC-L1₂双相高 / 中熵合金提供了关键的理论依据和实验支撑,对高温结构材料的研发具有重要的指导意义。 论文题目:The effect of lattice misfit on the mechanical properties of L12-strengthened medium-entropy alloys with low stacking fault energy
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