基于等摩尔比、高混合熵的设计理念,高熵合金具有微结构简单化和纳米化的特点,因而具有优异的性能和广阔的应用前景。本项目以Co、Cr、Cu、Fe、Mn和Ni为主要组成元素,采用深过冷快速凝固技术,制备非平衡凝固高熵合金。通过调整成分配比和控制凝固参量(过冷度),研究凝固组织随合金成分和过冷度的演变规律,明确元素间互溶性、原子半径差、电负性和混合熵等参量与微结构之间的量化关系,提出高熵合金成分设计的理论准则;建立以成分和过冷度为参量的凝固组织和力学性能选择图;借助籽晶触发实验以实现不同微结构高熵合金的可控制备;解析高熵合金各组成元素间的相互作用,揭示凝固组织形成的热力学和动力学机制;设计不同的热处理工艺以研究高熵合金微结构的稳定性。通过上述研究,为高熵合金提供成分设计的依据,实现对高熵合金微观结构的人为控制,揭示高熵合金的组织形成机理,为指导高熵合金的工程应用提供理论依据。
英文主题词high-entropy alloys;solidification mechanism;microstructure;liquid-phase separation;properties