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高熵合金材料的合金成分的特点与结构优势

精密合金材料种类比较多,而且发展技术也在不断的提高,目前许多合金材料出现很多新型合金元素种类,其中高熵合金材料就是其中一种比较新型的合金材料。高熵合金材料从合金体系的构型熵原理出发,提出了一个全新的合金设计视角。相较于传统合金,高熵合金具有独特的设计理念和发展特点。

电热合金

高熵合金材料采用多主元混合的方式引入“化学无序”,其主要特点是没有主导元素。相较于传统合金,设计高熵合金材料时不再以一种合金元素为主要组元,而是包含多种主要合金元素的多基元合金。因此,高熵合金材料在成分设计时,具有以下两个特点:


首先是高熵合金材料的合金组成元素等于或多于5个组元;每个元素原子百分比大于5%,小于35%。其次是高熵合金材料的合金发展的特点:随着高熵合金的发展,高熵合金的概念不断被完善;到目前为止,高熵合金的发展主要经历了3个阶段。从合金组成元素,相结构等角度出发,高熵合金的发展特点可以归纳如下:

电热合金

第一代高熵合金:由5种或5种以上的合金元素组成,组成元素含量配比为等原子比,相结构为单一相的成分复杂合金;第二代高熵合金:由4种或4种以上的合金元素组成,组成元素含量配比可为非等原子比,相结构为双相或多相的复杂固溶体合金;

电热合金

高熵合金材料的结构的结构优势比较多,虽然高熵合金材料组成元素较多,但是在凝固后往往能够形成相对简单的相结构。随机互溶的固溶体是高熵合金材料典型的组织,包括FCC、BCC以及HCP结构。此外,非晶态相也会在合金中生成。


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