1。5。2    高熵合金的性能

在高熵合金中，由于所有元素都是平等共存的，所以并没有什么固定的溶质原子， 这样很容易促进饱和固溶体的形成。合金的强度取决于位错运动的大小，高熵合金熔 炼时产生的固溶强化作用恰好抑制了位错的发展，从而提高了合金的强度。北京科技 大学的张勇教授设计的 AlCoCrFeNiTi0。5 高熵合金，会形成一个析出 Laves 相的结构

单一的固溶体，因此合金的压缩断裂强度经过固溶强化后达到   3140MPa。同时，相

比于其它传统合金，它的塑形也有很大程度的提升。另外，大量的实验研究表明，弥 散分布的纳米机构的晶体相以及亚稳结构都可以产生有效的强化机制，使合金的强度 得到提高。综上所述，高熵合金的强度在各种强化机制下得到大大的提高。

在高熵合金中，非晶相可能存在于组织中，所以非晶态合金的特性也有可能出现 在高熵合金中。非晶相的原子排列是无序的、密集的，它没有长长的一段程序，只会 在局部存在一些短程序。所以在宏观下观测非晶相的结构是呈现各向同性的，晶相中 容易产生的局部不均匀如晶界、缺陷等现象则不会产生。因此，因为所含晶相的不同， 高熵合金具有了与众不同的力学性能，这与普通的金属不一样。普通的晶态材料内部 由大量晶界组成，若结构排列整齐则会导致晶界被侵蚀，同时材料的耐腐蚀性则因这 些齐整的晶界而降低。相比之下，非晶态的结构则恰恰相反，高熵合金内部并没有晶 界，所以耐腐蚀性方面占优，再加上非晶相内部原子排列整齐有序，且无其他杂质， 使得高熵合金在耐蚀性方面更上一层楼。

在合金系统中，当高熵合金处于铸态时，其硬度最低为 130V，最高可达到 1100V。 研究发现，若在高熵合金中加入 Cu、Cr、Ni、Ti 或 Co 这些元素，那么高熵合金便 与不锈钢一样，不会在高浓度的硝酸、盐酸、硫酸中发生腐蚀行为，若换成碳钢或合来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-

金钢则会产生腐蚀现象。因此，高熵合金的出现，打破了以往合金不能同时拥有的多 种特性如硬度高、耐腐蚀和耐高温等等。高熵合金性能如此卓越，也进一步体现了其 巨大的研究价值与应用价值。

1。6    高熵合金的应用

利用多主元合金创造了一个新的合金领域，可以广泛地应用于材料发展中。我们 使用磁控溅射、真空电弧炉熔铸等高科技方法可以制备多主元合金，同样的，熔铸、 镀膜、喷射、粉末冶金或锻造等方法也行[24-27]。依据元素特性，组合一个合理的合金 组成，这样制造出来的合金具有高强度、耐蚀、硬度高、耐高温抗软化等性能，凸显 了其潜在应用范围广而丰富。比如[28-29]：耐磨耐腐蚀且高硬度的工具、磨具、刀具； 轮船上使用的高强度耐蚀材料；钢管及碾压筒的表面、油压气压杆；焊料、热交换器 及用于高温炉的耐火材料；机器马达、磁头的磁芯。因为高熵合金性能独特，制备方 法不唯一，使得未来应用高熵合金的可能性越来越大。我们有理由憧憬，当高熵合金 理论的深入研究以及相关热处理、热加工艺的日益成熟，高熵合金必将引发其在工业 上的一场应用。