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"业部"}, {"polygon": [{"x": 157, "y": 1572}, {"x": 330, "y": 1572}, {"x": 330, "y": 1602}, {"x": 157, "y": 1602}], "confidence": 98, "itemPolygon": {"width": 173, "x": 157, "y": 1572, "height": 30}, "value": "声明及授权："}, {"polygon": [{"x": 149, "y": 1613}, {"x": 834, "y": 1605}, {"x": 834, "y": 1649}, {"x": 149, "y": 1658}], "confidence": 97, "itemPolygon": {"width": 685, "x": 149, "y": 1605, "height": 53}, "value": "1.本人郑重声明：本人在理赔申请书上所填写"}, {"polygon": [{"x": 834, "y": 1605}, {"x": 1459, "y": 1605}, {"x": 1459, "y": 1649}, {"x": 834, "y": 1649}], "confidence": 98, "itemPolygon": {"width": 625, "x": 834, "y": 1605, "height": 44}, "value": "内容完全属实，否则贵公司有权拒绝赔付。"}, {"polygon": [{"x": 146, "y": 1663}, {"x": 907, "y": 1655}, {"x": 907, "y": 1702}, {"x": 146, "y": 1710}], "confidence": 99, "itemPolygon": {"width": 761, "x": 146, "y": 1655, "height": 55}, "value": "2.本人作为被保险人（受益人、继承人、监护人）"}, {"polygon": [{"x": 907, "y": 1655}, {"x": 1843, "y": 1655}, {"x": 1843, "y": 1702}, {"x": 907, "y": 1702}], "confidence": 99, "itemPolygon": {"width": 936, "x": 907, "y": 1655, "height": 47}, "value": "向贵公司办理申请给付手续，申请人、受益人资料无错漏，因此"}, {"polygon": [{"x": 151, "y": 1721}, {"x": 586, "y": 1721}, {"x": 586, "y": 1759}, {"x": 151, "y": 1759}], "confidence": 99, "itemPolygon": {"width": 435, "x": 151, "y": 1721, "height": 38}, "value": "产生的法律后果由本人承担。"}, {"polygon": [{"x": 146, "y": 1768}, {"x": 1136, "y": 1759}, {"x": 1136, "y": 1806}, {"x": 146, "y": 1815}], "confidence": 97, "itemPolygon": {"width": 990, "x": 146, "y": 1759, "height": 56}, "value": "3.同意中银保险有限公司向医疗机构及其他有关单位和个人调阅、"}, {"polygon": [{"x": 1136, "y": 1759}, {"x": 1843, "y": 1759}, {"x": 1843, "y": 1806}, {"x": 1136, "y": 1806}], "confidence": 98, "itemPolygon": {"width": 707, "x": 1136, "y": 1759, "height": 47}, "value": "摘抄、复印与本理赔申请相关的资料，本人愿承"}, {"polygon": [{"x": 149, "y": 1826}, {"x": 592, "y": 1820}, {"x": 592, "y": 1859}, {"x": 149, "y": 1864}], "confidence": 99, "itemPolygon": {"width": 443, "x": 149, "y": 1820, "height": 44}, "value": "担由此产生的一切法律后果。"}, {"polygon": [{"x": 592, "y": 1820}, {"x": 1067, "y": 1820}, {"x": 1068, "y": 1859}, {"x": 592, "y": 1859}], "confidence": 99, "itemPolygon": {"width": 476, "x": 592, "y": 1820, "height": 39}, "value": "此授权书的影印本具有同等效力。"}, {"polygon": [{"x": 146, "y": 1875}, {"x": 804, "y": 1864}, {"x": 804, "y": 1911}, {"x": 146, "y": 1922}], "confidence": 98, "itemPolygon": {"width": 658, "x": 146, "y": 1864, "height": 58}, "value": "4、同意承担因帐号提供错误导致转帐不成功"}, {"polygon": [{"x": 804, "y": 1864}, {"x": 1624, "y": 1864}, {"x": 1624, "y": 1911}, {"x": 804, "y": 1911}], "confidence": 98, "itemPolygon": {"width": 820, "x": 804, "y": 1864, "height": 47}, "value": "或因委托他人代领赔款没有收到的，贵公司不承担责任。"}, {"polygon": [{"x": 221, "y": 1936}, {"x": 505, "y": 1933}, {"x": 505, "y": 1975}, {"x": 222, "y": 1977}], "confidence": 90, "itemPolygon": {"width": 284, "x": 221, "y": 1933, "height": 44}, "value": "申请人签名(手签）"}, {"polygon": [{"x": 681, "y": 1939}, {"x": 770, "y": 1939}, {"x": 770, 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When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.03125763125763126, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 高熵合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-05-24 tags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5916031002998352}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.03125, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金] rela...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5966809988021851}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，cocrfeni-合金，低温强韧化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrNi 合金 (中熵合金)\n\n## 定义\n\nCoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 极低，有利于孪晶和层错形成\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\nCoCrNi 合金具有优异的低温断裂韧性：\n- **20 K 断裂韧性**: 表现异常优异\n- **77 K 性能**: 强度和塑性同步提升\n\n### 高压扭转 + 退火后性能\n\nSathiyamoorthi 等 (2019) 研究：\n\n| 处理工艺 | 温度 | 屈服强度 | 延伸率 |\n|---------|------|---------|--------|\n| HPT + 600℃退火 1h | 77 K | 1.97 GPa | 27% |\n\n超细晶组织（平均晶粒尺寸 650 nm）和退火孪晶、适量位错密度共同作用实现超高强度。\n\n### 丝材性能\n\n刘俊鹏等 (2020) 热拉拔 CoCrNi 丝材：\n\n| 温度 | 屈服强度 | 断裂强度 | 延伸率 |\n|------|---------|---------|--------|\n| 293 K | 1100 MPa | 1220 MPa | 24.5% |\n| 77 K | 1515 MPa | 1783 MPa | 37.4% |\n\n综合性能优于目前报道的所有金属丝材。\n\n## 变形机制\n\n### 多机制耦合\n\nCoCrNi 丝材在低温变形时激活多种机制：\n\n1. **位错运动**: 高密度位错提供基础强化\n2. **层错**: 大量层错细化晶粒，降低位错平均自由程\n3. **孪晶**: 纳米孪晶和二次孪晶提高加工硬化\n4. **相变**: fcc-hcp 相变行为，hcp 片层阻碍位错运动\n\n### 加工硬化\n\n多种变形机制的耦合作用使 CoCrNi 丝材具有优异的加工硬化能力：\n- 推迟颈缩行为发生\n- 均匀延伸率显著提高\n- 强塑积达到优异水平\n\n## 强韧化策略\n\n### 高压扭转 (HPT)\n\n- 显著细化组织\n- 室温可激发大量纳米孪晶和二次孪晶\n- 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- 局限：塑性显著下降，无法制备厚板\n\n### HPT + 热处理优化\n\n- 600℃退火 1 h 可改善均匀延伸率\n- 获得超细晶组织同时保留适量位错\n- 平衡强度与塑性\n\n### 丝材拉拔工艺\n\n- **冷拔**: 晶粒细化至 2 μm 以下，极高初始位错密度\n- **热拉拔**: 激活孪晶机制，改善加工硬化能力\n- **多道次拉拔 + 热处理**: 开发更高强度共晶高熵合金丝材\n\n## 与相关合金对比\n\n| 合金 | 元素数 | 77 K 强度 | 77 K 延伸率 | 特点 |\n|------|-------|----------|-----------|------|\n| CoCrNi | 3 | ~1.5-2 GPa | 27-37% | 层错能最低，孪晶易激活 |\n| CoCrFeNi | 4 | ~1-1.3 GPa | 50-60% | 四元体系，相变倾向 |\n| CoCrFeNiMn | 5 | ~1 GPa | >60% | 基准材料，综合性能好 |\n\n## 成本优势\n\n相比等原子比五元高熵合金：\n- 元素种类减少，成分设计更简单\n- 仍含 Co、Ni 贵重元素，但用量相对减少\n- 是向低成本铁基中熵合金过渡的重要体系\n\n## 应用前景\n\n- 高性能金属丝材（航空航天、国防）\n- 低温超导铠甲\n- 极端环境结构件\n- 替代传统高性能丝材\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.031099324975891997, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5662472248077393}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.02900988017658188, "snippet": "--- type: entity title: Cantor 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.569355309009552}, {"content": "---\ntype: source\ntitle: \"Source: HfNbTaTiZr难熔高熵合金中的旋转形变孪晶.pdf\"\ncreated: 2026-05-24\nupdated: 2026-05-24\nsources: [\"HfNbTaTiZr难熔高熵合金中的旋转形变孪晶.pdf\"]\ntags: []\nrelated: []\n---\n\n# Source: HfNbTaTiZr难熔高熵合金中的旋转形变孪晶.pdf\n\n\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n## Embedded Images\n\n### Page 1\n\n![The image is a black and white illustration featuring a tree with a banner that reads \"NON SOLUS\" and a figure standing beside it. Below the illustration, the word \"ELSEVIER\" is prominently displayed in large, bold, orange letters.](media/HfNbTaTiZr难熔高熵合金中的旋转形变孪晶/img-1.png)\n![The image is the cover of the journal \"Acta Materialia,\" featuring a blue background with a molecular structure motif. The cover includes the journal title in large white text, with the words \"STRUCTURE,\" \"PROPERTIES,\" \"MODELLING,\" and \"PROCESSING\" written on interconnected spheres, suggesting a focus on material science. The Elsevier logo and \"ScienceDirect\" branding are also visible.](media/HfNbTaTiZr难熔高熵合金中的旋转形变孪晶/img-2.png)\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n", "images": [{"alt": "The image is a black and white illustration featuring a tree with a banner that reads \"NON SOLUS\" and a figure standing beside it. 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熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.026333113890717574, "snippet": "--- type: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] ...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.7528282999992371}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.025739237015474183, "snippet": "--- type: concept title: 共格析出 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [析出机制，微观组织，强化机制...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.870686948299408}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 金属学报\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [出版物，期刊，材料科学]\nrelated: [吕昭平，高熵合金，极端服役条件]\nsources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"]\n---\n# 金属学报\n\n## 基本信息\n\n- **英文名称**：Acta Metallurgica Sinica\n- **ISSN**：0412-1961\n- **CN**：21-1139/TG\n- **出版单位**：中国金属学会\n- **领域**：金属学、材料科学\n- **地位**：国内金属学领域权威刊物\n\n## 高熵合金相关发表\n\n《金属学报》是高熵合金研究成果的重要发表平台，本文档来源论文即发表于该期刊：\n\n- **论文题目**：面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径\n- **作者**：吕昭平等\n- **网络首发日期**：2026-01-09\n- **DOI**：10.11900/0412-1961.2025.00322\n\n## 网络首发说明\n\n该期刊采用网络首发模式，录用定稿一经发布即视为正式出版，不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容。网络首发论文在《中国学术期刊（网络版）》（ISSN 2096-4188，CN 11-6037/Z）上发布，被视为正式出版。", "images": [], "path": "wiki/entities/金属学报.md", "score": 0.024585477415666093, "snippet": "--- type: entity title: 金属学报 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [出版物，期刊，材料科学] related: [吕昭平，高熵合金，极端...", "title": "金属学报", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5699544548988342}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.023583662714097495, "snippet": "--- type: concept title: 选区激光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5526494383811951}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.022722330941509022, "snippet": "--- type: entity title: σ相 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [材料相，析出相，金属间化合物] related: [非共格析出，纳米...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.705454409122467}], "tokenHits": 104, "vectorHits": 10}


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When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，cocrfeni-合金，低温强韧化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrNi 合金 (中熵合金)\n\n## 定义\n\nCoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 极低，有利于孪晶和层错形成\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\nCoCrNi 合金具有优异的低温断裂韧性：\n- **20 K 断裂韧性**: 表现异常优异\n- **77 K 性能**: 强度和塑性同步提升\n\n### 高压扭转 + 退火后性能\n\nSathiyamoorthi 等 (2019) 研究：\n\n| 处理工艺 | 温度 | 屈服强度 | 延伸率 |\n|---------|------|---------|--------|\n| HPT + 600℃退火 1h | 77 K | 1.97 GPa | 27% |\n\n超细晶组织（平均晶粒尺寸 650 nm）和退火孪晶、适量位错密度共同作用实现超高强度。\n\n### 丝材性能\n\n刘俊鹏等 (2020) 热拉拔 CoCrNi 丝材：\n\n| 温度 | 屈服强度 | 断裂强度 | 延伸率 |\n|------|---------|---------|--------|\n| 293 K | 1100 MPa | 1220 MPa | 24.5% |\n| 77 K | 1515 MPa | 1783 MPa | 37.4% |\n\n综合性能优于目前报道的所有金属丝材。\n\n## 变形机制\n\n### 多机制耦合\n\nCoCrNi 丝材在低温变形时激活多种机制：\n\n1. **位错运动**: 高密度位错提供基础强化\n2. **层错**: 大量层错细化晶粒，降低位错平均自由程\n3. **孪晶**: 纳米孪晶和二次孪晶提高加工硬化\n4. **相变**: fcc-hcp 相变行为，hcp 片层阻碍位错运动\n\n### 加工硬化\n\n多种变形机制的耦合作用使 CoCrNi 丝材具有优异的加工硬化能力：\n- 推迟颈缩行为发生\n- 均匀延伸率显著提高\n- 强塑积达到优异水平\n\n## 强韧化策略\n\n### 高压扭转 (HPT)\n\n- 显著细化组织\n- 室温可激发大量纳米孪晶和二次孪晶\n- 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- 局限：塑性显著下降，无法制备厚板\n\n### HPT + 热处理优化\n\n- 600℃退火 1 h 可改善均匀延伸率\n- 获得超细晶组织同时保留适量位错\n- 平衡强度与塑性\n\n### 丝材拉拔工艺\n\n- **冷拔**: 晶粒细化至 2 μm 以下，极高初始位错密度\n- **热拉拔**: 激活孪晶机制，改善加工硬化能力\n- **多道次拉拔 + 热处理**: 开发更高强度共晶高熵合金丝材\n\n## 与相关合金对比\n\n| 合金 | 元素数 | 77 K 强度 | 77 K 延伸率 | 特点 |\n|------|-------|----------|-----------|------|\n| CoCrNi | 3 | ~1.5-2 GPa | 27-37% | 层错能最低，孪晶易激活 |\n| CoCrFeNi | 4 | ~1-1.3 GPa | 50-60% | 四元体系，相变倾向 |\n| CoCrFeNiMn | 5 | ~1 GPa | >60% | 基准材料，综合性能好 |\n\n## 成本优势\n\n相比等原子比五元高熵合金：\n- 元素种类减少，成分设计更简单\n- 仍含 Co、Ni 贵重元素，但用量相对减少\n- 是向低成本铁基中熵合金过渡的重要体系\n\n## 应用前景\n\n- 高性能金属丝材（航空航天、国防）\n- 低温超导铠甲\n- 极端环境结构件\n- 替代传统高性能丝材\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.03177805800756621, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] related: [高熵合金...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6908572912216187}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.0304147465437788, "snippet": "...19) - 超低温变形机制及锯齿流变行为  ## 相关页面  - [[高熵合金]] - 母类材料 - [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系 - [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体 - [[低温强韧化]] - 性能提升策略 ", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5455484390258789}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.03036576949620428, "snippet": "...测结构件 - 高性能丝材（替代传统金属丝材）  ## 相关页面  - [[高熵合金]] - 母类材料 - [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系 - [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系 - [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制 - [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制 ", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.554264485836029}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，纳米孪晶]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金)\n\n## 概述\n\nCoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之一。该合金由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，随后成为高熵合金低温性能研究的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 FCC 固溶体\n- **晶格特征**: 由于五种主元原子尺寸差异，存在显著的晶格畸变\n- **层错能**: 较低的层错能促进低温下孪生变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 强度与韧性\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n### 关键发现\n\n1. **反常温度依赖性**: 强度和韧性随温度降低同时提升，避免低温脆性转变\n2. **方向无关性**: 屈服强度和抗拉强度对加载方向依赖性最小\n3. **冲击韧性**: 在 -150°C 至 150°C 范围内，铸态合金未显示明显的低温脆化\n\n## 变形机制\n\n### 纳米孪晶形成\n\n在低温变形后期，CoCrFeMnNi 合金发生纳米孪晶形成：\n\n- **孪晶厚度**: 约 15-20 nm\n- **作用机制**: \n  - 大量低能界面有效阻碍位错运动\n  - 提高材料加工硬化率\n  - 延缓颈缩行为\n- **协同效应**: 位错滑移和孪生机制共同作用，显著提升 77K 下的强度和延展性\n\n### 应变硬化行为\n\n应变硬化经历三个可辨识阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降\n2. **阶段 II**: 由于变形孪晶形成，硬化率上升\n3. **阶段 III**: 孪晶饱和后硬化率再次下降\n\n## 微观组织演化\n\n### 晶粒尺寸影响\n\n- **粗晶样品**: 平均晶粒尺寸约 4 微米\n- **纳米晶样品**: 经高压扭转 (HPT) 处理后，晶粒尺寸降至 40-80 nm\n- **低温 HPT**: 产生更不均匀的结构，纳米晶粒和高达 500 nm 的大晶粒共存\n\n### 显微硬度\n\n在 77K 至 290K 温度范围内，显微硬度随温度降低而增加：\n- **初始状态**: 约 1.4 GPa\n- **低温 HPT 处理后**: 约 4.25 GPa\n- **室温 HPT 处理后**: 约 4.75 GPa\n\n## 磁性行为\n\n- **室温**: 顺磁性行为\n- **低温 (77K, 25K, 5K)**: 保持顺磁性，仅显示磁化强度轻微增加\n- **对比**: CrFeCoNi 高熵合金在约 34K 附近从顺磁态转变为铁磁态\n\n## 研究历史\n\n- **2011 年**: Qiao 等人首次研究 AlCoCrFeNi 高熵合金的低温性能\n- **2013 年**: George E.P. 团队 (橡树岭国家实验室) 研究 CoCrFeNiMn 和 CoCrFeNi 合金的低温性能\n- **2014 年**: Ritchie 团队 (加州大学伯克利分校) 报道 CrMnFeCoNi 合金在液氮温度下的优异断裂韧性\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构\n\n## 相关研究\n\n- [[高熵合金]]\n- [[低温强韧化]]\n- [[纳米孪晶]]\n- [[高压扭转]]\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-合金.md", "score": 0.02928692699490662, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料] related: [高熵合金...", "title": "CoCrFeMnNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.7001140117645264}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.02813852813852814, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 高熵合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-05-24 tags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5777637362480164}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.026151315789473682, "snippet": "...9 tags: [析出机制，微观组织，强化机制] related: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制] sources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"] --- # 共格析出  ## 定义  共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6976498365402222}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 复合析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，强化策略，微观组织]\nrelated: [纳米析出强化，共格析出，非共格析出，L12 相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 复合析出\n\n## 定义\n\n复合析出是指同时引入多种具有不同性质的析出相 (如共格与非共格析出相的组合)，或构建具有不同尺度的分级析出组织，利用它们的协同作用来提升合金综合力学性能的强化策略。\n\n## 核心优势\n\n1. **协同效应**: 发挥不同析出相在强化效应、塑性变形、加工硬化等方面的互补作用\n2. **突破局限**: 突破单一析出强化的强塑性倒置关系\n3. **分级结构**: 可构建多尺度析出组织，优化性能\n\n## 典型复合析出体系\n\n### L12 + Laves 复合\n- **合金体系**: Ni-Co-Fe-Cr-Al-Nb 高熵合金\n- **组织特征**: \n  - 纳米级 L12 共格析出相 (体积分数 27%，平均半径约 5 nm)\n  - 非共格 Laves 相主要析出于晶界处\n- **力学性能**: 屈服强度超 1400 MPa，抗拉强度 1800 MPa，均匀延伸率 18%\n- **强化机制**: \n  - L12 相: 位错切过，有序强化为主\n  - Laves 相: 位错绕过，提供额外强化和加工硬化\n\n### FCC/L12 + L21/BCC 分级复合\n- **合金体系**: (CoCrFeNi)87Al7Ti6 共晶高熵合金\n- **组织特征**: \n  - FCC 相中析出共格 L12 纳米相\n  - L21 相中析出共格 BCC 纳米相\n- **形成机制**: 调幅分解 + 结构转变两阶段过程\n- **性能提升**: 时效后屈服强度提高 86%，伸长率未明显下降\n\n### δ片层 + γ″颗粒复合\n- **合金体系**: 钨基难熔高熵合金\n- **组织特征**: BCC 和 FCC 双相基体中引入δ片层相和γ″颗粒相\n- **力学性能**: 抗拉强度 2150 MPa，均匀延伸率 15% 以上\n- **高温性能**: 800℃下屈服强度仍维持在 1000 MPa 以上\n\n## 变形机制\n\n复合析出体系中不同析出相具有不同的位错作用机制:\n\n1. **共格相**: 位错切过，促进长程滑移，变形均匀\n2. **非共格相**: 位错绕过，界面处位错堆积，提高早期加工硬化能力\n\n## 设计原则\n\n实现复合析出强化优势的关键:\n- **成分设计**: 合理选择合金元素比例\n- **工艺优化**: 精确控制时效处理工艺\n- **热力学/动力学**: 理解多组元元素作用、形成机制、结构演化\n- **精细调控**: 实现对析出相成分、尺寸、形貌和分布的调控\n\n## 未来方向\n\n复合析出是未来突破高熵合金强塑性倒置关系的主要方向，需进一步研究:\n- 多组元析出相形成机制\n- 定量关联微观组织与力学性能\n- 拓展服役温度和环境适应性\n- 优化成分体系降低成本\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/复合析出.md", "score": 0.02472929470295581, "snippet": "... [析出机制，强化策略，微观组织] related: [纳米析出强化，共格析出，非共格析出，L12 相，Laves 相] sources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"] --- # 复合析出  ## 定义  复合析出是指同时引入多种具有不同性质的析出相 (如共格与非共格析出相的组合)，或构建具有不同尺度的...", "title": "复合析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5677213668823242}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.023873015873015872, "snippet": "...e: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] related: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理] sources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"] --- ...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6993511915206909}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.023746383799421407, "snippet": "...29 tags: [材料相，析出相，金属间化合物] related: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相] sources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"] --- # σ相  ## 基本信息  - **类型**: 非共格金属间化合物强化相 - **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8520971536636353}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.022902603664416585, "snippet": "...光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末床融合] related: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术] sources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"] --- # 选区激光熔化  **选区激光熔化** (Selec...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5649992227554321}], "tokenHits": 104, "vectorHits": 10}


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When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，cocrfeni-合金，低温强韧化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrNi 合金 (中熵合金)\n\n## 定义\n\nCoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 极低，有利于孪晶和层错形成\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\nCoCrNi 合金具有优异的低温断裂韧性：\n- **20 K 断裂韧性**: 表现异常优异\n- **77 K 性能**: 强度和塑性同步提升\n\n### 高压扭转 + 退火后性能\n\nSathiyamoorthi 等 (2019) 研究：\n\n| 处理工艺 | 温度 | 屈服强度 | 延伸率 |\n|---------|------|---------|--------|\n| HPT + 600℃退火 1h | 77 K | 1.97 GPa | 27% |\n\n超细晶组织（平均晶粒尺寸 650 nm）和退火孪晶、适量位错密度共同作用实现超高强度。\n\n### 丝材性能\n\n刘俊鹏等 (2020) 热拉拔 CoCrNi 丝材：\n\n| 温度 | 屈服强度 | 断裂强度 | 延伸率 |\n|------|---------|---------|--------|\n| 293 K | 1100 MPa | 1220 MPa | 24.5% |\n| 77 K | 1515 MPa | 1783 MPa | 37.4% |\n\n综合性能优于目前报道的所有金属丝材。\n\n## 变形机制\n\n### 多机制耦合\n\nCoCrNi 丝材在低温变形时激活多种机制：\n\n1. **位错运动**: 高密度位错提供基础强化\n2. **层错**: 大量层错细化晶粒，降低位错平均自由程\n3. **孪晶**: 纳米孪晶和二次孪晶提高加工硬化\n4. **相变**: fcc-hcp 相变行为，hcp 片层阻碍位错运动\n\n### 加工硬化\n\n多种变形机制的耦合作用使 CoCrNi 丝材具有优异的加工硬化能力：\n- 推迟颈缩行为发生\n- 均匀延伸率显著提高\n- 强塑积达到优异水平\n\n## 强韧化策略\n\n### 高压扭转 (HPT)\n\n- 显著细化组织\n- 室温可激发大量纳米孪晶和二次孪晶\n- 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- 局限：塑性显著下降，无法制备厚板\n\n### HPT + 热处理优化\n\n- 600℃退火 1 h 可改善均匀延伸率\n- 获得超细晶组织同时保留适量位错\n- 平衡强度与塑性\n\n### 丝材拉拔工艺\n\n- **冷拔**: 晶粒细化至 2 μm 以下，极高初始位错密度\n- **热拉拔**: 激活孪晶机制，改善加工硬化能力\n- **多道次拉拔 + 热处理**: 开发更高强度共晶高熵合金丝材\n\n## 与相关合金对比\n\n| 合金 | 元素数 | 77 K 强度 | 77 K 延伸率 | 特点 |\n|------|-------|----------|-----------|------|\n| CoCrNi | 3 | ~1.5-2 GPa | 27-37% | 层错能最低，孪晶易激活 |\n| CoCrFeNi | 4 | ~1-1.3 GPa | 50-60% | 四元体系，相变倾向 |\n| CoCrFeNiMn | 5 | ~1 GPa | >60% | 基准材料，综合性能好 |\n\n## 成本优势\n\n相比等原子比五元高熵合金：\n- 元素种类减少，成分设计更简单\n- 仍含 Co、Ni 贵重元素，但用量相对减少\n- 是向低成本铁基中熵合金过渡的重要体系\n\n## 应用前景\n\n- 高性能金属丝材（航空航天、国防）\n- 低温超导铠甲\n- 极端环境结构件\n- 替代传统高性能丝材\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.03278688524590164, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] related: [高...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.9560938477516174}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.03200204813108039, "snippet": "...位错运动，提高强度  ### 形变强化  - **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa - **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%  ## 与 Cantor 合金对比  | 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (Co...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8117471933364868}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.031024531024531024, "snippet": "...19) - 超低温变形机制及锯齿流变行为  ## 相关页面  - [[高熵合金]] - 母类材料 - [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系 - [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体 - [[低温强韧化]] - 性能提升策略 ", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.660533607006073}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 低温强韧化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"材料科学，低温性能，力学行为\", \"材料科学，低温工程，强韧化机制\", \"材料科学，低温性能，力学行为，低温工程，强韧化机制\"]\nrelated: [\"高熵合金，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变\", \"高熵合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化，形变强化\", \"高熵合金，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化，形变强化\"]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\", \"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# 低温强韧化 (Low-Temperature Strengthening & Toughening)\n\n## 定义\n\n低温强韧化是指材料在低温环境下强度和韧性同时提升的现象，也是针对低温环境提高材料强度和韧性的策略与技术总称。这一现象与传统金属材料学认知相悖——传统合金通常在低温下发生脆性转变，塑性显著降低。而高熵合金等新型材料表现出\"越低温、越强韧\"的反常特性，为低温工程应用提供了新的解决方案。\n\n## 背景与挑战\n\n### 传统材料的低温局限\n\n大多数传统金属材料（如奥氏体不锈钢、镍基合金、钛合金、铜合金、铝合金）在低温环境会出现脆化趋势，性能已接近极限：\n- **位错运动困难**: 低温下位错运动激活能提高，位错滑移受阻\n- **脆性断裂**: 容易引发脆性断裂，严重影响服役稳定性和可靠性\n- **韧脆转变**: 存在明显的韧脆转变温度 (DBTT)，冲击韧性和断裂韧性显著降低\n\n### 高熵合金的优势\n\n高熵合金在低温环境下表现出优异的综合性能：\n- **强度提升**: 屈服强度和抗拉强度随温度降低而增加\n- **韧性保持**: 延伸率和断裂韧性不降低甚至提升\n- **无脆性转变**: 避免低温脆性转变\n- **强塑积高**: 显著高于传统低温材料\n\n## 强韧化机制与策略\n\n### 层错能 (SFE) 调控\n\n层错能是决定变形机制的关键参数，直接影响低温下的变形模式：\n- **低 SFE**: 促进孪生和相变 (TWIP/TRIP 效应)\n- **中 SFE**: 主要位错滑移\n- **高 SFE**: 位错交滑移容易\n- **温度影响**: 低温下较低的层错能使高熵合金更易呈现孪晶变形特点\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在 FCC 结构高熵合金中，低温下激活纳米孪晶形成：\n- **微观特征**: 孪晶厚度约 15-20 nm，孪晶片层细化晶粒\n- **强化机制**: 大量低能界面有效阻碍位错运动\n- **增韧机制**: 提高加工硬化率，延缓颈缩，推迟颈缩行为\n- **协同作用**: 位错滑移和孪生机制共同作用\n- **典型案例**: \n    - VCoCrFeNiMn 合金 77 K 屈服强度近 1 GPa，延伸率 46%\n    - CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37% (多机制耦合)\n\n### 变形诱导马氏体相变 (TRIP)\n\n某些高熵合金在低温变形下发生相变，吸收能量并强化：\n- **相变类型**: \n    - FCC→BCC 或 FCC→HCP\n    - BCC→ω相变 (难熔高熵合金)\n- **强化机制**: 新相形成阻碍位错运动\n- **增韧机制**: 相变吸收能量，缓解应变局部化\n- **临界条件**: 取决于层错能和温度\n- **典型案例**:\n    - Fe~50~Mn~30~Co~10~Cr~10~ 合金 (FCC→HCP): 77 K 强度>1300 MPa，延伸率>50%\n    - Fe~60~Co~15~Ni~15~Cr~10~ 合金 (FCC→BCC): 低温强度 1.5 GPa，延伸率 87%\n    - TiZrHfNbTa 难熔高熵合金 (BCC→ω): 77 K 屈服强度 1.5 GPa\n\n### 固溶强化\n\n通过添加间隙或置换原子增大晶格畸变，提高位错滑移抗力：\n\n| 掺杂元素 | 合金体系 | 77 K 屈服强度 | 延伸率 | 备注 |\n|---------|---------|-------------|--------|------|\n| C (1%) | Cantor 合金 | 1 GPa | 42.6% | 间隙原子含量过高易导致脆化 |\n| N (2.1%) | CoCrFeNiMn | 1 GPa | 70% | 低温环境加剧脆化趋势 |\n| Al | Al~x~CoCrFeNi | 410→510 MPa | 优异冲击韧性 | - |\n\n### 析出强化\n\n通过第二相粒子阻碍位错运动：\n\n| 析出相类型 | 合金体系 | 强度提升 | 延伸率 |\n|-----------|---------|---------|--------|\n| L12 (Ni~3~(Al/Ti)) | (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ | 500→1300 MPa | - |\n| L12 | Al~6~Ti~6~ | 1.7 GPa | 51% |\n| 碳化物 (M~6~C, M~23~C~6~) | Fe~55~Co~17.5~Cr~12.5~Ni~10~Mo~3~C~2~ | 2 GPa | 53% |\n| σ相 | Ni~45~Fe~20~Cr~15~V~20~ | 1.37 GPa | >40% |\n\n### 形变强化\n\n通过塑性变形引入高密度缺陷：\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: Cantor 合金 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **高压扭转 (HPT)**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- **局限**: 塑性显著下降（延伸率可降至 5%），无法制备厚板，组织不均匀\n\n### 多机制耦合\n\n结合位错、层错、孪晶和相变等多种机制可实现最佳性能：\n- **TWIP + TRIP**: CoCrFeNi 合金 4.2 K 断裂强度 1.26 GPa，延伸率 61%\n- **位错 + 层错 + 孪晶 + 相变**: CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37%\n- **析出 + 相变**: Co~35~Cr~32~Ni~27~Al~3~Ti~3~ 合金屈服强度 1.3 GPa，延伸率 53%\n\n## 性能与实验证据\n\n### 典型合金低温性能\n\n#### CoCrFeMnNi (Cantor 合金)\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n#### 其他典型合金\n\n- **CrMnFeCoNi2Cu 合金**: \n    - 超低温性能：在 4.2K 下仍保持韧性断裂特征\n    - 塑性流动：在低于 15K 时显示跳跃式塑性流动 ([[锯齿流变]])\n    - 断裂形貌：即使在 4.2K 下仍显示明显的塑性变形和韧窝\n- **多组元合金对比**: 高熵合金在 77 K 和 4.2 K 下的强塑积显著高于传统低温材料\n\n### 材料性能对比 (Ashby 图数据)\n\n| 材料类型 | 典型强度范围 | 典型延伸率 |\n|---------|-------------|-----------|\n| 铜合金 | <500 MPa | >50% |\n| 铝合金 | <600 MPa | >20% |\n| 钛合金 | <1000 MPa | >15% |\n| 不锈钢 (316LN) | <1200 MPa | >40% |\n| **高熵合金** | **1000-2500 MPa** | **10-60%** |\n\n## 应变硬化行为\n\n低温强韧化材料的应变硬化通常经历三个阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降（位错滑移主导）\n2. **阶段 II**: 硬化率上升（孪晶形成激活）\n3. **阶段 III**: 硬化率再次下降（孪晶饱和）\n\n## 影响因素\n\n### 成分因素\n- **晶体结构**: FCC 结构更有利于低温强韧化\n- **层错能**: 低层错能促进孪生和相变\n- **元素种类**: 不同元素影响层错能和相稳定性\n- **低成本化**: 铁基中熵合金的相变行为准确调控是研究方向\n\n### 工艺因素\n- **晶粒尺寸**: 纳米晶可进一步提升强度\n- **加工历史**: 预变形影响后续变形机制\n- **热处理**: 影响析出相和微观组织\n- **工业化**: 管材、丝材等产品的连接工艺与疲劳性能\n\n### 加载条件\n- **应变率**: 高应变率可能影响变形机制\n- **加载方向**: 各向异性可能影响性能表现\n- **应力状态**: 拉伸、压缩、冲击等不同应力状态\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢、液氧储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件、低温燃料储罐、火箭发动机低温管道、阀门/泵\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构、聚变反应堆超导铠甲材料\n- **极地装备**: 极地环境下的结构材料\n- **气体工业**: 液氢/液氧储藏和运输\n\n## 研究挑战与开放问题\n\n1. **成本问题**: 高性能高熵合金含昂贵元素 (Co, Ni)，需推动低成本化\n2. **尺寸效应**: 大尺寸构件的性能表现\n3. **长期稳定性**: 极端温度下的长期服役性能\n4. **机制理解**: 极低温 (<4K) 下的变形机制仍需深入研究\n5. **机制量化**: 如何量化各变形机制对力学性能的具体贡献\n6. **超高强度韧塑化**: 2 GPa 级以上如何保持高塑性\n7. **工业化**: 管材、丝材等产品的连接工艺与疲劳性能\n\n## 相关概念\n\n- [[高熵合金]] - 主要应用材料体系\n- [[纳米孪晶]]\n- [[变形诱导马氏体相变]]\n- [[层错能]]\n- [[CoCrFeMnNi 合金]]\n- [[孪晶诱导塑性]] - 关键变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 关键变形机制\n- [[析出强化]] - 重要强化手段\n- [[锯齿流变]] - 超低温变形特征现象", "images": [], "path": "wiki/concepts/低温强韧化.md", "score": 0.016129032258064516, "snippet": "... 位错滑移和孪生机制共同作用 - **典型案例**:      - VCoCrFeNiMn 合金 77 K 屈服强度近 1 GPa，延伸率 46%     - CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37% (多机制耦合)  ### 变形诱导马氏体相变 (TRIP)  某些高熵合金在低温变形下发生相变，吸收...", "title": "低温强韧化", "titleMatch": false}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，纳米孪晶]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金)\n\n## 概述\n\nCoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之一。该合金由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，随后成为高熵合金低温性能研究的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 FCC 固溶体\n- **晶格特征**: 由于五种主元原子尺寸差异，存在显著的晶格畸变\n- **层错能**: 较低的层错能促进低温下孪生变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 强度与韧性\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n### 关键发现\n\n1. **反常温度依赖性**: 强度和韧性随温度降低同时提升，避免低温脆性转变\n2. **方向无关性**: 屈服强度和抗拉强度对加载方向依赖性最小\n3. **冲击韧性**: 在 -150°C 至 150°C 范围内，铸态合金未显示明显的低温脆化\n\n## 变形机制\n\n### 纳米孪晶形成\n\n在低温变形后期，CoCrFeMnNi 合金发生纳米孪晶形成：\n\n- **孪晶厚度**: 约 15-20 nm\n- **作用机制**: \n  - 大量低能界面有效阻碍位错运动\n  - 提高材料加工硬化率\n  - 延缓颈缩行为\n- **协同效应**: 位错滑移和孪生机制共同作用，显著提升 77K 下的强度和延展性\n\n### 应变硬化行为\n\n应变硬化经历三个可辨识阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降\n2. **阶段 II**: 由于变形孪晶形成，硬化率上升\n3. **阶段 III**: 孪晶饱和后硬化率再次下降\n\n## 微观组织演化\n\n### 晶粒尺寸影响\n\n- **粗晶样品**: 平均晶粒尺寸约 4 微米\n- **纳米晶样品**: 经高压扭转 (HPT) 处理后，晶粒尺寸降至 40-80 nm\n- **低温 HPT**: 产生更不均匀的结构，纳米晶粒和高达 500 nm 的大晶粒共存\n\n### 显微硬度\n\n在 77K 至 290K 温度范围内，显微硬度随温度降低而增加：\n- **初始状态**: 约 1.4 GPa\n- **低温 HPT 处理后**: 约 4.25 GPa\n- **室温 HPT 处理后**: 约 4.75 GPa\n\n## 磁性行为\n\n- **室温**: 顺磁性行为\n- **低温 (77K, 25K, 5K)**: 保持顺磁性，仅显示磁化强度轻微增加\n- **对比**: CrFeCoNi 高熵合金在约 34K 附近从顺磁态转变为铁磁态\n\n## 研究历史\n\n- **2011 年**: Qiao 等人首次研究 AlCoCrFeNi 高熵合金的低温性能\n- **2013 年**: George E.P. 团队 (橡树岭国家实验室) 研究 CoCrFeNiMn 和 CoCrFeNi 合金的低温性能\n- **2014 年**: Ritchie 团队 (加州大学伯克利分校) 报道 CrMnFeCoNi 合金在液氮温度下的优异断裂韧性\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构\n\n## 相关研究\n\n- [[高熵合金]]\n- [[低温强韧化]]\n- [[纳米孪晶]]\n- [[高压扭转]]\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-合金.md", "score": 0.015625, "snippet": "# CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金) > ## 概述: ## 概述  CoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之一。该合金由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，随后成为高熵合金低温性能研究的基准材料。", "title": "CoCrFeMnNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6538395881652832}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"材料科学，合金，极端环境材料\", \"金属材料，多主元合金，结构材料\", \"材料科学，合金，极端环境材料，金属材料，多主元合金，结构材料\", \"材料科学，合金，先进材料\"]\nrelated: [\"低温强韧化，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变，鸡尾酒效应\", \"cantor-合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化\", \"低温强韧化，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变，鸡尾酒效应，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化，层错能，价电子浓度，共晶高熵合金\", \"高熵合金四大效应，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术，高熵合金应用领域\"]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\", \"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n\n# 高熵合金 (High-Entropy Alloys, HEAs)\n\n**高熵合金**是一类由多种主要元素以等原子比或近似等原子比例组成的新型金属材料。与传统合金通常含有一到两种主要成分不同，高熵合金的多主元设计理念打破了人们对金属材料相形成规律的传统认识。\n\n## 定义与判据\n\n高熵合金的定义结合了成分比例与热力学判据：\n\n- **成分组成**: 通常由**五种或五种以上**主要元素组成（早期定义亦包含四种），每种元素的原子百分比通常在 **5%~35%** 之间。\n- **原子比例**: 主要元素以等原子比或近似等原子比混合。\n- **混合熵**: 混合熵大于 **1.61R** J·(mol·K)⁻¹（R 为气体常数）。\n- **晶体结构**: 主要晶体结构为 **BCC**（体心立方）和 **FCC**（面心立方）。\n- **设计理念**: 高混合熵策略抑制了金属间化合物的形成，提供了更高的设计灵活性，具有简单的晶格结构和广泛的化学随机性。\n\n## 核心特征与效应\n\n高熵合金的组织与性能受到 [[高熵合金四大效应]] 的共同影响：\n\n1. **高熵效应**: 高混合熵降低系统自由能（ΔGmix = ΔHmix - TΔSmix），使其倾向于形成简单的固溶体相，维持固溶体框架。\n2. **晶格畸变效应**: 由于多种主元原子尺寸差异导致的晶格结构扭曲，对材料变形机制产生显著影响，在一定程度上使其结构的性能发生改变。\n3. **迟滞扩散效应** (缓慢扩散): 原子扩散动力学较慢，使得相变进程减缓，可能形成非晶或纳米晶相。\n4. **鸡尾酒效应**: 多种元素混合产生协同效应，通过多种元素的复合，使合金获得优异的综合性能，性能优于单一组分。\n\n## 结构与一般性能\n\n### 结构特征\n- **化学无序与短程有序**: 传统观点认为高熵合金具有化学无序结构，但近年研究发现其结构具有元素偏聚的特点，如有序氧复合体等纳米尺度的有序结构（短程有序），打破了化学无序的传统认识。\n- **晶体结构类型**:\n    - **FCC 结构**: 提供优异的塑性但强度较低，适用于低温应用。\n    - **BCC 结构**: 提供增强的强度但脆性增加。\n    - **多相结构**: 结合多种相的优势，实现性能优化。\n\n### 性能优势\n与传统合金（如碳素结构钢）相比，高熵合金具有：\n- 更高的强度和硬度\n- 优异的耐蚀性能\n- 优异的耐磨性能\n- 优异的高温抗氧化性\n- 良好的热稳定性\n\n## 极端温度性能\n\n### 低温性能\n高熵合金在低温环境下表现出独特的\"[[低温强韧化]]\"现象，与传统合金的低温脆化行为形成鲜明对比，呈现\"越低温、越强韧\"的反常特性。\n\n- **强韧性表现**:\n    - 随着温度降低，强度和塑性同时得到大幅度改善。\n    - **[[Cantor 合金]] (CoCrFeMnNi)**: 在 77K 下断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2，部分研究指出裂纹扩展阶段的断裂韧性可超过 300 MPa·m^1/2。\n    - **延伸率**: 随温度降低而增加。\n    - **对比优势**: 在 4.2 K 和 77 K 下，高熵合金的强塑积显著高于传统低温材料（奥氏体不锈钢、镍基合金、钛合金等）。\n- **变形机制**:\n    - 低温下位错运动受阻，较低的[[层错能]]使高熵合金呈现孪晶变形特点。\n    - 激活[[纳米孪晶]]形成 ([[孪晶诱导塑性]] TWIP) 和[[变形诱导马氏体相变]] ([[相变诱导塑性]] TRIP)。\n- **应用前景**: 深空探测、深海探测、超导、液氢/液氧储藏和运输、航空航天低温燃料储罐和管道、聚变反应堆关键部件。\n\n### 高温性能\n- **难熔高熵合金**: 在高温稳定性、抗氧化和抗蠕变方面具有潜力（如 TiZrHfNbTa 体系）。\n- **强化机制**: 沉淀强化和多相微观组织设计提高高温强度和弹性。\n- **应用前景**: 航空航天发动机等高温环境。\n\n## 典型合金体系\n\n| 合金名称/体系 | 晶体结构 | 特点与性能数据 |\n|---------|---------|------|\n| [[Cantor 合金]] (CoCrFeMnNi) | FCC | 最广泛研究的低温高熵合金，典型单相，低温性能基准，77K 断裂韧性 >200 MPa·m^1/2 |\n| CoCrFeNi / CoCrNi | FCC | 中熵/高熵合金，低温强韧化研究重点，耐蚀性研究广泛 |\n| CrMnFeCoNi2Cu | FCC | 非等摩尔比，超低温下保持塑性 |\n| Co17.5Cr12.5Fe55Ni10Mo5 | FCC→BCC/HCP | 变形诱导相变合金 |\n| AlCoCrFeNi | BCC | 早期研究的 BCC 结构高熵合金，用于析出强化研究，随 Al 含量变化可发生 FCC→BCC 转变 |\n| FeMnCoCr | FCC/HCP | 亚稳双相/铁基中熵合金，低成本应用方向 |\n| FeCoCrNiAlTix | - | 涂层硬度可达 966.29 HV |\n| TiZrHfNbTa | BCC | 难熔高熵合金，低温不发生脆化 |\n| WMoTaNbV | BCC | 难熔高熵合金体系 |\n\n## 强韧化策略与机制\n\n1. **固溶强化**: 添加 C、N 间隙原子或 Al 置换原子。\n2. **形变强化**: 冷轧、高压扭转（HPT）工艺。\n3. **[[孪晶诱导塑性]] (TWIP)**: 低温下激活纳米孪晶。\n4. **[[相变诱导塑性]] (TRIP)**: 变形诱导马氏体相变（FCC→HCP, FCC→BCC）。\n5. **[[析出强化]]**: L12 有序析出相、碳化物。\n6. **多机制耦合**: 位错 + 孪晶 + 相变协同。\n\n## 制备工艺\n\n当前研究重点包括制备工艺优化、粉末质量控制、以及严苛环境下的服役行为研究。\n\n- **具体工艺**:\n    - **高压扭转 (HPT)**: 细化晶粒，提升低温显微硬度。\n    - **激光熔化沉积 (LMD)**: 制备非等摩尔比高熵合金。\n    - **增材制造**: 优化微观组织，提高服役性能。\n- **相关技术页面**:\n    - [[高熵合金制备工艺]] - 制备方法详解\n    - [[高熵合金粉末技术]] - 粉末制备与处理\n\n## 研究历史与挑战\n\n### 研究历史\n高熵合金自 **2004 年** 叶均蔚等人提出概念以来，成为材料领域的研究热点。\n\n### 研究挑战\n1. **成本问题**: 许多高性能高熵合金含 Co、Ni 等昂贵元素，需平衡成本与性能。\n2. **高温蠕变**: 长期高温服役下的微观组织演化规律需更多数据。\n3. **尺寸效应**: 大尺寸构件在极端温度下的性能表现。\n4. **低温机制争议**: 超低温锯齿流变机制尚存争议。\n5. **高强度下的塑性**: 2 GPa 以上超高强度时的塑性保持。\n6. **工业化应用**: 工业化产品的连接工艺与疲劳性能。\n\n## 相关概念与应用\n\n- **应用领域**: [[高熵合金应用领域]] - 潜在应用场景\n- **核心概念**:\n    - [[低温强韧化]]\n    - [[纳米孪晶]]\n    - [[变形诱导马氏体相变]]\n    - [[层错能]]\n    - [[价电子浓度]]\n    - [[Cantor 合金]]\n    - [[共晶高熵合金]]\n    - [[高熵合金四大效应]]", "images": [], "path": "wiki/entities/高熵合金.md", "score": 0.015625, "snippet": "...FeMnNi) | FCC | 最广泛研究的低温高熵合金，典型单相，低温性能基准，77K 断裂韧性 >200 MPa·m^1/2 | | CoCrFeNi / CoCrNi | FCC | 中熵/高熵合金，低温强韧化研究重点，耐蚀性研究广泛 | | CrMnFeCoNi2Cu | FCC | 非等摩尔比，超低温下保持塑性 | | ...", "title": "高熵合金", "titleMatch": false}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.015384615384615385, "snippet": "# 非金属夹杂物 > ## 主要类型 > ### 碳化物: ### 碳化物 - M23C6（富铬碳化物）", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6470018029212952}, {"content": "---\ntype: source\ntitle: 高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，低温性能，变形机制，强韧化]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，锯齿流变，短程有序，析出强化，共晶高熵合金]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\nauthors: [刘俊鹏，陈浩，张弛，杨志刚，张勇，戴兰宏]\nyear: 2023\nurl: \"\"\nvenue: 金属学报\n---\n\n# 高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展\n\n## 来源信息\n\n- **作者**: 刘俊鹏，陈浩，张弛，杨志刚，张勇，戴兰宏\n- **单位**: 清华大学材料学院、北京科技大学新金属材料国家重点实验室、中国科学院力学研究所\n- **期刊**: 金属学报 (ACTA METALLURGICA SINICA)\n- **发表时间**: 2023 年 6 月，第 59 卷 第 6 期\n- **DOI**: 10.11900/0412.1961.2022.00598\n\n## 摘要\n\n本文综述了高熵合金在低温环境下的研究进展，详细总结了高熵合金在低温环境的变形机制及强韧化机理。高熵合金由于多主元和构型熵高的特点，具备优异的力学及物理化学性能，在低温工程应用方面表现出优异的强塑性、良好的韧性和抗冲击能力、较高的相稳定性，在深空探测、低温超导、气体工业等领域极具应用前景。\n\n## 核心发现\n\n### 低温性能优势\n\n高熵合金在低温环境下表现出\"越低温、越强韧\"的反常特性，优于传统低温结构材料（如奥氏体不锈钢、镍基合金）。文中 Ashby 图显示高熵合金在 4.2 K 和 77 K 下的强塑积显著高于传统合金。例如，低温轧制 Cantor 合金在 77 K 拉伸强度达 2 GPa，延伸率>7%。\n\n### 变形机制\n\n通过 TEM 和中子衍射证实了低温下位错、孪晶、相变（fcc-hcp, bcc-ω）的多机制耦合作用。超低温变形时高熵合金呈现锯齿流变特点，其具体机制（孪晶主导、相变主导或位错惯性运动）仍存在学术争议。\n\n### 强韧化策略\n\n总结了六大强韧化策略：\n1. **固溶强化** - 添加间隙原子（C、N）或置换原子（Al）\n2. **形变强化** - 冷轧、高压扭转（HPT）工艺\n3. **孪晶强化** - TWIP 效应引入变形孪晶\n4. **相变强韧化** - TRIP 效应（fcc→hcp, fcc→bcc）\n5. **析出强化** - L12 有序析出相、碳化物\n6. **多机制耦合** - 位错 + 孪晶 + 相变协同作用\n\n## 关键数据\n\n| 合金体系 | 温度 | 强度 | 延伸率 | 强化机制 |\n|---------|------|------|--------|---------|\n| 低温轧制 Cantor 合金 | 77 K | 2 GPa | >7% | 形变 + 孪晶 |\n| Al6Ti6 析出强化合金 | 低温 | 1.7 GPa | 51% | 析出 + 层错 |\n| Fe50Mn30Co10Cr10 | 77 K | >1300 MPa | >50% | TRIP 相变 |\n| CoCrNi 丝材 | 77 K | 1.8 GPa | >37% | 多机制耦合 |\n| 共晶高熵合金丝材 | 77 K | 2.5 GPa | 14% | 多相 + 形变 |\n\n## 应用前景\n\n高熵合金未来有望在以下领域替代传统材料：\n- 航空航天低温燃料储罐和火箭发动机低温管道\n- 聚变反应堆的低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧等低温介质的储藏和运输\n- 深空探测极端环境结构件\n\n## 开放问题\n\n1. 超低温（4.2 K）下锯齿流变的精确物理机制\n2. 2 GPa 级以上超高强高熵合金的韧塑化机理\n3. 低成本铁基中熵合金的相变行为准确调控\n4. 高熵合金管材、丝材等工业产品的连接工艺与疲劳性能\n\n## 与 Wiki 的连接\n\n本文是 [[高熵合金]] 主页面的重要补充内容，特别是\"低温性能\"和\"变形机制\"子版块。同时为 [[低温强韧化]]、[[孪晶诱导塑性]]、[[相变诱导塑性]] 等概念页面提供了详实的实验数据支持。\n\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n## Embedded Images\n\n### Page 2\n\n![Figure 1: Schematic of crystal structure in high-entropy alloy (HEA) with severe distortion. The diagram shows a network of atoms including Ni, Co, Al, Cr, Fe, and Ti, with varying colors and sizes, connected by lines indicating atomic bonds. The structure is labeled as having severe lattice distortion.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-1.png)\n\n### Page 4\n\n![Figure showing engineering stress versus engineering strain curves for CoCrFeNiMn HEA at 77 K and 293 K. The blue curve represents 77 K with σ_b = 2000 MPa, and the red curve represents 293 K with σ_b = 1500 MPa. The x-axis is labeled \"Engineering strain / %\" and the y-axis is labeled \"Engineering stress / MPa\".](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-2.png)\n\n### Page 6\n\n![The image consists of two micrographs labeled (a) and (b). Micrograph (a) shows a dense network of dislocations with a scale bar indicating 100 nm and an arrow pointing to {111} planes. Micrograph (b) displays a nano-spaced SF network with a scale bar of 50 nm, a dashed box highlighting a 14.5 nm spacing, and arrows indicating {111} planes. The surrounding text references \"Lomer-Cottrell (L-C) lock\" in high-entropy alloys during dislocation motion.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-3.png)\n![The image is a microscopic view of a high-entropy alloy (HEA) showing dislocation motion and phase interactions. It features a red background with yellow and white annotations. Yellow arrows labeled \"Glide\" indicate slip directions, with \"LC\" (likely Lomer-Cottrell) and \"SF\" (screw dislocation) notations. White crystallographic planes are marked as \"(111)\" and \"(001)\", and a scale bar indicates 2 nm. The text references Lomer-Cottrell (L-C) locks during dislocation motion.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-4.png)\n\n### Page 7\n\n![The image consists of two panels labeled (a) and (b). Panel (a) is a high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image showing a microstructure with a scale bar indicating 50 nm. Two reciprocal lattice vectors, g 111 and g 110, are marked with arrows. Panel (b) is a selected area electron diffraction (SAED) pattern featuring a hexagonal diffraction spot arrangement with labels for specific diffraction spots such as 111, 311, 220, 131, and 131, with arrows pointing to certain spots. A cross symbol indicates the [112) zone axis.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-5.png)\n![The image consists of three panels labeled (a), (b), and (c). Panel (a) shows a microstructure with a yellow square and a yellow line indicating a twinning feature. Panel (b) displays a similar microstructure with a yellow line labeled \"Twinning Plane\" and a scale bar of 2 nm. Panel (c) is a high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image with a red square and yellow lines, labeled \"Twinning Plane {111}\" and \"Z=[011)\", with a scale bar of 5 1/nm. The text \"rectangle in Fig.5a (c) SAED pattern of the twinning feature\" appears above the image.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-6.png)\n\n### Page 8\n\n![(a) High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image showing a 50 nm scale bar and a small inset with diffraction patterns labeled with Miller indices such as 110, 111, 200, 110, 220, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 1](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-7.png)\n\n### Page 9\n\n![The image is a composite figure showing microstructural and mechanical behavior of Mo-based alloys at different temperatures. Part (a) displays a micrograph with labeled regions A and B, and a scale bar of 500 nm. Part (b) is a stress-strain curve with engineering stress (MPa) on the y-axis and engineering plastic strain on the x-axis, showing curves for Mo5, Mo4C1, and Mo3C2 at 77 K and 298 K. Part (c) shows two micrographs with color-coded phase fractions (fcc, bcc, hcp) and strain values (ε = 23.1% and ε = 32.2%), with scale bars of 10 μm.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-8.png)\n![Scatter plot showing ultimate tensile strength (MPa) on the y-axis against elongation (%) on the x-axis, with data points for various alloys: copper alloy (black squares), aluminum alloy (cyan circles), titanium alloy (orange triangles), stainless steel (gray diamonds), 316LN stainless steel (purple hexagons), and high-entropy alloy (pink stars). A dashed vertical line at 50% elongation and a dashed horizontal line at 1000 MPa are present, with a cluster of high-entropy alloy points highlighted in a pink ellipse.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-9.png)\n![The image is a graph titled \"Strain hardening rate\" on the y-axis and \"True strain\" on the x-axis, showing a curve with five labeled regions (I to V). It includes three red cubic structures with green and yellow patterns, labeled \"bcc at GBs,\" \"SBs,\" and \"bcc on SBs,\" illustrating different microstructural states. The curve peaks at region IV, indicating maximum strain hardening rate.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-10.png)\n\n### Page 10\n\n![The image is a composite of three electron microscopy micrographs labeled (a), (b), and (c), showing microstructural features of a material. Each panel has a scale bar indicating size: (a) 500 nm, (b) 250 nm, and (c) 500 nm. The micrographs display grain boundaries and phase boundaries, with yellow dashed lines indicating {111} and {110} plane traces. Color-coded labels identify B2 (blue) and L1₂ (red) phases. The surrounding text references \"AlCoCrFeNi2.1 high-entropy alloy\" and \"eutectic structure,\" suggesting the material is a high-entropy alloy.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-11.png)\n![The image shows a microscopic view of a material with a scale bar indicating 759 µm and 398 µm, likely representing dimensions of features within the sample. The texture appears granular and fibrous, suggesting a composite or intermetallic structure. The image is labeled as \"Fig.11 Eutectic structure of AlCoCrFeNi2.1 HEA\" in the surrounding text, indicating it depicts the eutectic microstructure of a high-entropy alloy.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-12.png)\n\n### Page 11\n\n![The image is a stress-strain curve graph comparing two conditions: 293 K (black line) and 77 K (red line). The y-axis is labeled \"Engineering stress / MPa\" ranging from 0 to 2000 MPa, and the x-axis is labeled \"Engineering strain / %\" ranging from 0 to 35%. The black line (293 K) has a yield strength (σ_y) of 1100 MPa, ultimate strength (σ_b) of 1220 MPa, ultimate strain (ε_u) of 17.5%, and total strain (ε_t) of 24.5%. The red line (77 K) has a yield strength (σ_y) of 1515 MPa, ultimate strength (σ_b) of 1783 MPa, ultimate strain (ε_u) of 33.0%, and total strain (ε_t) of 37.4%. The curves show higher stress and strain values at 77 K compared to 293 K.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-13.png)\n![The image is a composite of two microstructural analysis figures. Figure (a) shows a transmission electron microscopy (TEM) image with labeled features: \"Cross Slip\" indicated by a yellow arrow, \"DT\" and \"DC\" marked with blue arrows, and a scale bar of 1 μm. Figure (b) is a selected area electron diffraction (SAED) pattern with diffraction spots labeled \"(000)\", \"(211)\", and \"(211)\" in yellow text, and a green circle highlighting a specific spot. The strain ε is noted as 14.3% in the top right of figure (a).](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-14.png)\n\n### Page 12\n\n![The image consists of two scatter plots labeled (a) and (b), each plotting yield strength (MPa) and ultimate tensile strength (MPa) against elongation. The x-axis is labeled \"Elongation\" and the y-axis for plot (a) is \"Yield strength / MPa\" while for plot (b) it is \"Ultimate tensile strength / MPa\". Both plots have a range of 0 to 1.2 on the x-axis and 0 to 2500 MPa for plot (a) and 0 to 2600 MPa for plot (b). Various alloys and materials are represented by different symbols and colors, including CoCrFeNiMn, PS-HEA, TRIP-HEA, Eutectic-HEA, TiZrHfNbTa (bcc), HEA, HEA-wire, CoCrNi MEA, SP-HEA, and DP-HEA. The surrounding text references high-entropy alloys (HEA) and medium-entropy alloys (MEA), with a focus on their mechanical properties and applications.](media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-15.png)\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n", "images": [{"alt": "Figure 1: Schematic of crystal structure in high-entropy alloy (HEA) with severe distortion. The diagram shows a network of atoms including Ni, Co, Al, Cr, Fe, and Ti, with varying colors and sizes, connected by lines indicating atomic bonds. The structure is labeled as having severe lattice distortion.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-1.png"}, {"alt": "Figure showing engineering stress versus engineering strain curves for CoCrFeNiMn HEA at 77 K and 293 K. The blue curve represents 77 K with σ_b = 2000 MPa, and the red curve represents 293 K with σ_b = 1500 MPa. The x-axis is labeled \"Engineering strain / %\" and the y-axis is labeled \"Engineering stress / MPa\".", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-2.png"}, {"alt": "The image consists of two micrographs labeled (a) and (b). Micrograph (a) shows a dense network of dislocations with a scale bar indicating 100 nm and an arrow pointing to {111} planes. Micrograph (b) displays a nano-spaced SF network with a scale bar of 50 nm, a dashed box highlighting a 14.5 nm spacing, and arrows indicating {111} planes. The surrounding text references \"Lomer-Cottrell (L-C) lock\" in high-entropy alloys during dislocation motion.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-3.png"}, {"alt": "The image is a microscopic view of a high-entropy alloy (HEA) showing dislocation motion and phase interactions. It features a red background with yellow and white annotations. Yellow arrows labeled \"Glide\" indicate slip directions, with \"LC\" (likely Lomer-Cottrell) and \"SF\" (screw dislocation) notations. White crystallographic planes are marked as \"(111)\" and \"(001)\", and a scale bar indicates 2 nm. The text references Lomer-Cottrell (L-C) locks during dislocation motion.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-4.png"}, {"alt": "The image consists of two panels labeled (a) and (b). Panel (a) is a high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image showing a microstructure with a scale bar indicating 50 nm. Two reciprocal lattice vectors, g 111 and g 110, are marked with arrows. Panel (b) is a selected area electron diffraction (SAED) pattern featuring a hexagonal diffraction spot arrangement with labels for specific diffraction spots such as 111, 311, 220, 131, and 131, with arrows pointing to certain spots. A cross symbol indicates the [112) zone axis.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-5.png"}, {"alt": "The image consists of three panels labeled (a), (b), and (c). Panel (a) shows a microstructure with a yellow square and a yellow line indicating a twinning feature. Panel (b) displays a similar microstructure with a yellow line labeled \"Twinning Plane\" and a scale bar of 2 nm. Panel (c) is a high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image with a red square and yellow lines, labeled \"Twinning Plane {111}\" and \"Z=[011)\", with a scale bar of 5 1/nm. The text \"rectangle in Fig.5a (c) SAED pattern of the twinning feature\" appears above the image.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-6.png"}, {"alt": "(a) High-resolution transmission electron microscopy (HRTEM) image showing a 50 nm scale bar and a small inset with diffraction patterns labeled with Miller indices such as 110, 111, 200, 110, 220, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 110, 1", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-7.png"}, {"alt": "The image is a composite figure showing microstructural and mechanical behavior of Mo-based alloys at different temperatures. Part (a) displays a micrograph with labeled regions A and B, and a scale bar of 500 nm. Part (b) is a stress-strain curve with engineering stress (MPa) on the y-axis and engineering plastic strain on the x-axis, showing curves for Mo5, Mo4C1, and Mo3C2 at 77 K and 298 K. Part (c) shows two micrographs with color-coded phase fractions (fcc, bcc, hcp) and strain values (ε = 23.1% and ε = 32.2%), with scale bars of 10 μm.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-8.png"}, {"alt": "Scatter plot showing ultimate tensile strength (MPa) on the y-axis against elongation (%) on the x-axis, with data points for various alloys: copper alloy (black squares), aluminum alloy (cyan circles), titanium alloy (orange triangles), stainless steel (gray diamonds), 316LN stainless steel (purple hexagons), and high-entropy alloy (pink stars). A dashed vertical line at 50% elongation and a dashed horizontal line at 1000 MPa are present, with a cluster of high-entropy alloy points highlighted in a pink ellipse.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-9.png"}, {"alt": "The image is a graph titled \"Strain hardening rate\" on the y-axis and \"True strain\" on the x-axis, showing a curve with five labeled regions (I to V). It includes three red cubic structures with green and yellow patterns, labeled \"bcc at GBs,\" \"SBs,\" and \"bcc on SBs,\" illustrating different microstructural states. The curve peaks at region IV, indicating maximum strain hardening rate.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-10.png"}, {"alt": "The image is a composite of three electron microscopy micrographs labeled (a), (b), and (c), showing microstructural features of a material. Each panel has a scale bar indicating size: (a) 500 nm, (b) 250 nm, and (c) 500 nm. The micrographs display grain boundaries and phase boundaries, with yellow dashed lines indicating {111} and {110} plane traces. Color-coded labels identify B2 (blue) and L1₂ (red) phases. The surrounding text references \"AlCoCrFeNi2.1 high-entropy alloy\" and \"eutectic structure,\" suggesting the material is a high-entropy alloy.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-11.png"}, {"alt": "The image shows a microscopic view of a material with a scale bar indicating 759 µm and 398 µm, likely representing dimensions of features within the sample. The texture appears granular and fibrous, suggesting a composite or intermetallic structure. The image is labeled as \"Fig.11 Eutectic structure of AlCoCrFeNi2.1 HEA\" in the surrounding text, indicating it depicts the eutectic microstructure of a high-entropy alloy.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-12.png"}, {"alt": "The image is a stress-strain curve graph comparing two conditions: 293 K (black line) and 77 K (red line). The y-axis is labeled \"Engineering stress / MPa\" ranging from 0 to 2000 MPa, and the x-axis is labeled \"Engineering strain / %\" ranging from 0 to 35%. The black line (293 K) has a yield strength (σ_y) of 1100 MPa, ultimate strength (σ_b) of 1220 MPa, ultimate strain (ε_u) of 17.5%, and total strain (ε_t) of 24.5%. The red line (77 K) has a yield strength (σ_y) of 1515 MPa, ultimate strength (σ_b) of 1783 MPa, ultimate strain (ε_u) of 33.0%, and total strain (ε_t) of 37.4%. The curves show higher stress and strain values at 77 K compared to 293 K.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-13.png"}, {"alt": "The image is a composite of two microstructural analysis figures. Figure (a) shows a transmission electron microscopy (TEM) image with labeled features: \"Cross Slip\" indicated by a yellow arrow, \"DT\" and \"DC\" marked with blue arrows, and a scale bar of 1 μm. Figure (b) is a selected area electron diffraction (SAED) pattern with diffraction spots labeled \"(000)\", \"(211)\", and \"(211)\" in yellow text, and a green circle highlighting a specific spot. The strain ε is noted as 14.3% in the top right of figure (a).", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-14.png"}, {"alt": "The image consists of two scatter plots labeled (a) and (b), each plotting yield strength (MPa) and ultimate tensile strength (MPa) against elongation. The x-axis is labeled \"Elongation\" and the y-axis for plot (a) is \"Yield strength / MPa\" while for plot (b) it is \"Ultimate tensile strength / MPa\". Both plots have a range of 0 to 1.2 on the x-axis and 0 to 2500 MPa for plot (a) and 0 to 2600 MPa for plot (b). Various alloys and materials are represented by different symbols and colors, including CoCrFeNiMn, PS-HEA, TRIP-HEA, Eutectic-HEA, TiZrHfNbTa (bcc), HEA, HEA-wire, CoCrNi MEA, SP-HEA, and DP-HEA. The surrounding text references high-entropy alloys (HEA) and medium-entropy alloys (MEA), with a focus on their mechanical properties and applications.", "url": "media/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展/img-15.png"}], "path": "wiki/sources/高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.md", "score": 0.015384615384615385, "snippet": "...Pa | 51% | 析出 + 层错 | | Fe50Mn30Co10Cr10 | 77 K | >1300 MPa | >50% | TRIP 相变 | | CoCrNi 丝材 | 77 K | 1.8 GPa | >37% | 多机制耦合 | | 共晶高熵合金丝材 | 77 K | 2.5 GPa | 14% | 多相 + 形...", "title": "高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展", "titleMatch": false}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.015151515151515152, "snippet": "# 共格析出 > ## 典型析出相 > ### FCC 基高熵合金: ### FCC 基高熵合金 - **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相 - **尺寸**: 30-50 nm - **体积分数**: 可达 50-55%", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5189734697341919}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 固溶强化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料科学, 强化机制, 高熵合金]\nrelated: [高熵合金, 体心立方结构, TiVNbCrAl 高熵合金]\nsources: [\"高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析.pdf\"]\n---\n\n# 固溶强化\n\n## 定义\n\n**固溶强化** (Solid Solution Strengthening) 是一种通过溶质原子引起晶格畸变从而提高材料强度的机制。溶质原子进入溶剂晶格后，由于原子尺寸差异导致晶格产生弹性应变场，阻碍位错运动，从而提高材料的硬度和强度。\n\n## 基本原理\n\n### 晶格畸变效应\n当溶质原子与溶剂原子的尺寸不同时，会在晶格中产生局部应变场：\n- **大原子**: 产生压缩应变场\n- **小原子**: 产生拉伸应变场\n\n这些应变场与位错的应力场相互作用，增加位错运动的阻力。\n\n### 在高熵合金中的特殊表现\n\n[[高熵合金]] 中的固溶强化效应尤为显著，原因包括：\n\n1. **多主元设计**: 五种或更多元素以近等原子比混合\n2. **严重晶格畸变**: 多种不同尺寸原子共存导致严重的晶格畸变\n3. **高熵混合**: 高构型熵抑制金属间化合物形成，维持固溶体结构\n\n## 实验证据\n\n### TiVNbCrAl 高熵合金案例\n\n根据 [[高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析]] 的研究：\n\n| 合金类型 | 硬度 (HV) | 强化机制 |\n|----------|-----------|----------|\n| TiVNbCrAl 高熵合金 | 572±12 | 固溶强化 + BCC 相稳定 |\n| TiNbCrCoAl 传统合金 | 365±4 | 传统固溶强化 |\n\n**硬度提升**: 高熵合金比传统合金硬度提高约 57%\n\n### 强化贡献因素\n\n1. **铝的作用**: Al 原子尺寸较大，导致显著晶格畸变\n2. **钒的贡献**: V 元素对硬度提升有重要作用\n   - 参考研究：NiCoAlCrFe 高熵合金中添加 V 后，硬度从 HV534 增至 HV648.8\n3. **钛和铌**: 作为 BCC 结构稳定剂，间接增强强化效果\n\n## 与其他强化机制的对比\n\n| 强化机制 | 原理 | 在高熵合金中的重要性 |\n|----------|------|---------------------|\n| 固溶强化 | 晶格畸变阻碍位错 | **主要机制** |\n| 析出强化 | 第二相粒子阻碍位错 | 次要（高熵合金倾向于单相） |\n| 细晶强化 | 晶界阻碍位错 | 辅助机制 |\n| 加工硬化 | 位错密度增加 | 取决于加工工艺 |\n\n## 价电子浓度 (VEC) 的影响\n\n[[价电子浓度]] 是预测高熵合金相稳定性的重要参数：\n\n- **VEC < 6.87**: 倾向于形成 BCC 结构（高硬度）\n- **VEC > 8**: 倾向于形成 FCC 结构（高塑性）\n\nTiVNbCrAl 高熵合金的 VEC = 4.6，预测并验证为 BCC 结构，与高硬度表现一致。\n\n## 应用意义\n\n### 材料设计指导\n1. 选择原子尺寸差异大的元素组合\n2. 优化元素配比以最大化晶格畸变\n3. 平衡强度与塑性的需求\n\n### 高温性能\n固溶强化效应在高温下仍能保持，使高熵合金在高温应用中具有优势：\n- 航空发动机部件\n- 高温耐磨涂层\n- 极端环境机械组件\n\n## 研究进展\n\n### 已验证的合金体系\n- AlNbTiV 高熵合金（硬度约 440 HV）\n- TiVNbCrAl 高熵合金（硬度 572 HV）\n- NiCoAlCrFe 高熵合金（添加 V 后硬度显著提升）\n\n### 开放问题\n1. 固溶强化效应在不同温度下的演变规律\n2. 多主元合金中各元素对强化的定量贡献\n3. 固溶强化与摩擦学性能的关联机制\n\n## 相关概念\n\n- [[体心立方结构]]: BCC 结构与高硬度相关\n- [[高熵合金]]: 多主元合金设计策略\n- [[磨损率]]: 硬度与耐磨性的关系\n- [[摩擦化学反应层]]: 高温下的表面保护机制\n\n## 参考文献\n\n主要数据来源：[[高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析]] (Kadhim, 2024)", "images": [], "path": "wiki/concepts/固溶强化.md", "score": 0.014925373134328358, "snippet": "# 固溶强化 > ## 实验证据 > ### 强化贡献因素: ### 强化贡献因素  1. **铝的作用**: Al 原子尺寸较大，导致显著晶格畸变 2. **钒的贡献**: V 元素对硬度提升有重要作用    - 参考研究：NiCoAlCrFe 高熵合金中添加 V 后，硬度从 HV534 增至 HV648.8 3. **钛和铌**: 作为 BCC 结构稳定剂，间接增强强化效果", "title": "固溶强化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5150455236434937}], "tokenHits": 8, "vectorHits": 10}


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{"mode": "hybrid", "note": "Search uses the shared backend retrieval service. 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晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.03278688524590164, "snippet": "--- type: entity title: Cantor 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料] related: [高熵合金...", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.8913798332214355}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，纳米孪晶]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金)\n\n## 概述\n\nCoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之一。该合金由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，随后成为高熵合金低温性能研究的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 FCC 固溶体\n- **晶格特征**: 由于五种主元原子尺寸差异，存在显著的晶格畸变\n- **层错能**: 较低的层错能促进低温下孪生变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 强度与韧性\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n### 关键发现\n\n1. **反常温度依赖性**: 强度和韧性随温度降低同时提升，避免低温脆性转变\n2. **方向无关性**: 屈服强度和抗拉强度对加载方向依赖性最小\n3. **冲击韧性**: 在 -150°C 至 150°C 范围内，铸态合金未显示明显的低温脆化\n\n## 变形机制\n\n### 纳米孪晶形成\n\n在低温变形后期，CoCrFeMnNi 合金发生纳米孪晶形成：\n\n- **孪晶厚度**: 约 15-20 nm\n- **作用机制**: \n  - 大量低能界面有效阻碍位错运动\n  - 提高材料加工硬化率\n  - 延缓颈缩行为\n- **协同效应**: 位错滑移和孪生机制共同作用，显著提升 77K 下的强度和延展性\n\n### 应变硬化行为\n\n应变硬化经历三个可辨识阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降\n2. **阶段 II**: 由于变形孪晶形成，硬化率上升\n3. **阶段 III**: 孪晶饱和后硬化率再次下降\n\n## 微观组织演化\n\n### 晶粒尺寸影响\n\n- **粗晶样品**: 平均晶粒尺寸约 4 微米\n- **纳米晶样品**: 经高压扭转 (HPT) 处理后，晶粒尺寸降至 40-80 nm\n- **低温 HPT**: 产生更不均匀的结构，纳米晶粒和高达 500 nm 的大晶粒共存\n\n### 显微硬度\n\n在 77K 至 290K 温度范围内，显微硬度随温度降低而增加：\n- **初始状态**: 约 1.4 GPa\n- **低温 HPT 处理后**: 约 4.25 GPa\n- **室温 HPT 处理后**: 约 4.75 GPa\n\n## 磁性行为\n\n- **室温**: 顺磁性行为\n- **低温 (77K, 25K, 5K)**: 保持顺磁性，仅显示磁化强度轻微增加\n- **对比**: CrFeCoNi 高熵合金在约 34K 附近从顺磁态转变为铁磁态\n\n## 研究历史\n\n- **2011 年**: Qiao 等人首次研究 AlCoCrFeNi 高熵合金的低温性能\n- **2013 年**: George E.P. 团队 (橡树岭国家实验室) 研究 CoCrFeNiMn 和 CoCrFeNi 合金的低温性能\n- **2014 年**: Ritchie 团队 (加州大学伯克利分校) 报道 CrMnFeCoNi 合金在液氮温度下的优异断裂韧性\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构\n\n## 相关研究\n\n- [[高熵合金]]\n- [[低温强韧化]]\n- [[纳米孪晶]]\n- [[高压扭转]]\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-合金.md", "score": 0.03128054740957967, "snippet": "...: [高熵合金，低温强韧化，纳米孪晶] sources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"] ---  # CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金)  ## 概述  CoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之...", "title": "CoCrFeMnNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.8775238394737244}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.029850746268656716, "snippet": "...ity title: CoCrFeMnNi 高熵合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-05-24 tags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"] related...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6225918531417847}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，cocrfeni-合金，低温强韧化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrNi 合金 (中熵合金)\n\n## 定义\n\nCoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 极低，有利于孪晶和层错形成\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\nCoCrNi 合金具有优异的低温断裂韧性：\n- **20 K 断裂韧性**: 表现异常优异\n- **77 K 性能**: 强度和塑性同步提升\n\n### 高压扭转 + 退火后性能\n\nSathiyamoorthi 等 (2019) 研究：\n\n| 处理工艺 | 温度 | 屈服强度 | 延伸率 |\n|---------|------|---------|--------|\n| HPT + 600℃退火 1h | 77 K | 1.97 GPa | 27% |\n\n超细晶组织（平均晶粒尺寸 650 nm）和退火孪晶、适量位错密度共同作用实现超高强度。\n\n### 丝材性能\n\n刘俊鹏等 (2020) 热拉拔 CoCrNi 丝材：\n\n| 温度 | 屈服强度 | 断裂强度 | 延伸率 |\n|------|---------|---------|--------|\n| 293 K | 1100 MPa | 1220 MPa | 24.5% |\n| 77 K | 1515 MPa | 1783 MPa | 37.4% |\n\n综合性能优于目前报道的所有金属丝材。\n\n## 变形机制\n\n### 多机制耦合\n\nCoCrNi 丝材在低温变形时激活多种机制：\n\n1. **位错运动**: 高密度位错提供基础强化\n2. **层错**: 大量层错细化晶粒，降低位错平均自由程\n3. **孪晶**: 纳米孪晶和二次孪晶提高加工硬化\n4. **相变**: fcc-hcp 相变行为，hcp 片层阻碍位错运动\n\n### 加工硬化\n\n多种变形机制的耦合作用使 CoCrNi 丝材具有优异的加工硬化能力：\n- 推迟颈缩行为发生\n- 均匀延伸率显著提高\n- 强塑积达到优异水平\n\n## 强韧化策略\n\n### 高压扭转 (HPT)\n\n- 显著细化组织\n- 室温可激发大量纳米孪晶和二次孪晶\n- 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- 局限：塑性显著下降，无法制备厚板\n\n### HPT + 热处理优化\n\n- 600℃退火 1 h 可改善均匀延伸率\n- 获得超细晶组织同时保留适量位错\n- 平衡强度与塑性\n\n### 丝材拉拔工艺\n\n- **冷拔**: 晶粒细化至 2 μm 以下，极高初始位错密度\n- **热拉拔**: 激活孪晶机制，改善加工硬化能力\n- **多道次拉拔 + 热处理**: 开发更高强度共晶高熵合金丝材\n\n## 与相关合金对比\n\n| 合金 | 元素数 | 77 K 强度 | 77 K 延伸率 | 特点 |\n|------|-------|----------|-----------|------|\n| CoCrNi | 3 | ~1.5-2 GPa | 27-37% | 层错能最低，孪晶易激活 |\n| CoCrFeNi | 4 | ~1-1.3 GPa | 50-60% | 四元体系，相变倾向 |\n| CoCrFeNiMn | 5 | ~1 GPa | >60% | 基准材料，综合性能好 |\n\n## 成本优势\n\n相比等原子比五元高熵合金：\n- 元素种类减少，成分设计更简单\n- 仍含 Co、Ni 贵重元素，但用量相对减少\n- 是向低成本铁基中熵合金过渡的重要体系\n\n## 应用前景\n\n- 高性能金属丝材（航空航天、国防）\n- 低温超导铠甲\n- 极端环境结构件\n- 替代传统高性能丝材\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.029411764705882353, "snippet": "...合金 (中熵合金)  ## 定义  CoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。  ## 晶体结构  - ...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.538408100605011}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.026263297872340427, "snippet": "...9 tags: [析出机制，微观组织，强化机制] related: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制] sources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"] --- # 共格析出  ## 定义  共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6828168630599976}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 同轴送粉\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]\nrelated: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术]\nsources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"]\n---\n# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)\n\n## 定义\n\n[[同轴送粉]]是[[激光熔覆]]技术中的一种送粉方式，粉末从多个通道（通常为 3-4 个）围绕激光束同轴聚焦于基体表面，实现粉末与激光的精确同步。\n\n## 技术特点\n\n### 优势\n\n- **粉末利用率高**: 粉末聚焦于光斑中心，减少浪费\n- **熔覆效率高**: 可实现高速扫描和大面积熔覆\n- **方向适应性好**: 适用于复杂曲面和多方向加工\n- **稀释率可控**: 粉末与激光同步性好，热输入稳定\n\n### 系统组成\n\n- **送粉喷嘴**: 多通道设计（本研究为四通道）\n- **激光头**: 光纤激光器（本研究为 6kW）\n- **保护气体**: 氩气保护（氧浓度<10ppm）\n- **粉末输送系统**: 精确控制送粉速率\n\n## 本研究中的工艺参数\n\n在《激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构》研究中：\n\n| 参数 | 数值 |\n|------|------|\n| 激光功率 | 6kW 光纤激光 |\n| 送粉通道 | 4 个 |\n| 保护气体 | 氩气 |\n| 氧浓度 | <10ppm |\n| 光斑直径 | 约 1.5mm |\n| 粉末粒径 | 45-105μm |\n| 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |\n\n## 与侧向送粉的对比\n\n| 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 |\n|------|----------|----------|\n| 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 |\n| 方向适应性 | 好 | 较差 |\n| 粉末利用率 | 高 | 中等 |\n| 设备复杂度 | 高 | 较低 |\n\n## 应用意义\n\n[[同轴送粉]]是实现高质量[[激光熔覆高熵合金涂层]]的关键工艺之一，对于[[高熵合金应用领域]]中的表面强化和防腐具有重要意义。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/同轴送粉.md", "score": 0.02535559678416821, "snippet": "... created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [激光加工，送粉技术，工艺参数] related: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术] sources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"] --- # 同轴送粉 (Coaxial Pow...", "title": "同轴送粉", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6683791279792786}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.023449131513647643, "snippet": "...e: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] related: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理] sources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"] --- ...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6731197834014893}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.02328042328042328, "snippet": "...29 tags: [材料相，析出相，金属间化合物] related: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相] sources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"] --- # σ相  ## 基本信息  - **类型**: 非共格金属间化合物强化相 - **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6884492039680481}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.02255017709563164, "snippet": "...光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末床融合] related: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术] sources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"] --- # 选区激光熔化  **选区激光熔化** (Selec...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5316515564918518}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 金属学报\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [出版物，期刊，材料科学]\nrelated: [吕昭平，高熵合金，极端服役条件]\nsources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"]\n---\n# 金属学报\n\n## 基本信息\n\n- **英文名称**：Acta Metallurgica Sinica\n- **ISSN**：0412-1961\n- **CN**：21-1139/TG\n- **出版单位**：中国金属学会\n- **领域**：金属学、材料科学\n- **地位**：国内金属学领域权威刊物\n\n## 高熵合金相关发表\n\n《金属学报》是高熵合金研究成果的重要发表平台，本文档来源论文即发表于该期刊：\n\n- **论文题目**：面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径\n- **作者**：吕昭平等\n- **网络首发日期**：2026-01-09\n- **DOI**：10.11900/0412-1961.2025.00322\n\n## 网络首发说明\n\n该期刊采用网络首发模式，录用定稿一经发布即视为正式出版，不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容。网络首发论文在《中国学术期刊（网络版）》（ISSN 2096-4188，CN 11-6037/Z）上发布，被视为正式出版。", "images": [], "path": "wiki/entities/金属学报.md", "score": 0.020862180374780763, "snippet": "...属学报 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [出版物，期刊，材料科学] related: [吕昭平，高熵合金，极端服役条件] sources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"] --- # 金属学报  ## 基本信息...", "title": "金属学报", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5381078720092773}], "tokenHits": 104, "vectorHits": 10}


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{"mode": "hybrid", "note": "Search uses the shared backend retrieval service. When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，cocrfeni-合金，低温强韧化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrNi 合金 (中熵合金)\n\n## 定义\n\nCoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 极低，有利于孪晶和层错形成\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\nCoCrNi 合金具有优异的低温断裂韧性：\n- **20 K 断裂韧性**: 表现异常优异\n- **77 K 性能**: 强度和塑性同步提升\n\n### 高压扭转 + 退火后性能\n\nSathiyamoorthi 等 (2019) 研究：\n\n| 处理工艺 | 温度 | 屈服强度 | 延伸率 |\n|---------|------|---------|--------|\n| HPT + 600℃退火 1h | 77 K | 1.97 GPa | 27% |\n\n超细晶组织（平均晶粒尺寸 650 nm）和退火孪晶、适量位错密度共同作用实现超高强度。\n\n### 丝材性能\n\n刘俊鹏等 (2020) 热拉拔 CoCrNi 丝材：\n\n| 温度 | 屈服强度 | 断裂强度 | 延伸率 |\n|------|---------|---------|--------|\n| 293 K | 1100 MPa | 1220 MPa | 24.5% |\n| 77 K | 1515 MPa | 1783 MPa | 37.4% |\n\n综合性能优于目前报道的所有金属丝材。\n\n## 变形机制\n\n### 多机制耦合\n\nCoCrNi 丝材在低温变形时激活多种机制：\n\n1. **位错运动**: 高密度位错提供基础强化\n2. **层错**: 大量层错细化晶粒，降低位错平均自由程\n3. **孪晶**: 纳米孪晶和二次孪晶提高加工硬化\n4. **相变**: fcc-hcp 相变行为，hcp 片层阻碍位错运动\n\n### 加工硬化\n\n多种变形机制的耦合作用使 CoCrNi 丝材具有优异的加工硬化能力：\n- 推迟颈缩行为发生\n- 均匀延伸率显著提高\n- 强塑积达到优异水平\n\n## 强韧化策略\n\n### 高压扭转 (HPT)\n\n- 显著细化组织\n- 室温可激发大量纳米孪晶和二次孪晶\n- 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- 局限：塑性显著下降，无法制备厚板\n\n### HPT + 热处理优化\n\n- 600℃退火 1 h 可改善均匀延伸率\n- 获得超细晶组织同时保留适量位错\n- 平衡强度与塑性\n\n### 丝材拉拔工艺\n\n- **冷拔**: 晶粒细化至 2 μm 以下，极高初始位错密度\n- **热拉拔**: 激活孪晶机制，改善加工硬化能力\n- **多道次拉拔 + 热处理**: 开发更高强度共晶高熵合金丝材\n\n## 与相关合金对比\n\n| 合金 | 元素数 | 77 K 强度 | 77 K 延伸率 | 特点 |\n|------|-------|----------|-----------|------|\n| CoCrNi | 3 | ~1.5-2 GPa | 27-37% | 层错能最低，孪晶易激活 |\n| CoCrFeNi | 4 | ~1-1.3 GPa | 50-60% | 四元体系，相变倾向 |\n| CoCrFeNiMn | 5 | ~1 GPa | >60% | 基准材料，综合性能好 |\n\n## 成本优势\n\n相比等原子比五元高熵合金：\n- 元素种类减少，成分设计更简单\n- 仍含 Co、Ni 贵重元素，但用量相对减少\n- 是向低成本铁基中熵合金过渡的重要体系\n\n## 应用前景\n\n- 高性能金属丝材（航空航天、国防）\n- 低温超导铠甲\n- 极端环境结构件\n- 替代传统高性能丝材\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.031099324975891997, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5686610341072083}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.031024531024531024, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 高熵合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-05-24 tags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5928589701652527}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.031009615384615385, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金] rela...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6004089713096619}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.028577260665441927, "snippet": "--- type: entity title: Cantor 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5653039813041687}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.026333113890717574, "snippet": "--- type: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] ...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.7531296014785767}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.025739237015474183, "snippet": "--- type: concept title: 共格析出 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [析出机制，微观组织，强化机制...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8688848614692688}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 金属学报\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [出版物，期刊，材料科学]\nrelated: [吕昭平，高熵合金，极端服役条件]\nsources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"]\n---\n# 金属学报\n\n## 基本信息\n\n- **英文名称**：Acta Metallurgica Sinica\n- **ISSN**：0412-1961\n- **CN**：21-1139/TG\n- **出版单位**：中国金属学会\n- **领域**：金属学、材料科学\n- **地位**：国内金属学领域权威刊物\n\n## 高熵合金相关发表\n\n《金属学报》是高熵合金研究成果的重要发表平台，本文档来源论文即发表于该期刊：\n\n- **论文题目**：面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径\n- **作者**：吕昭平等\n- **网络首发日期**：2026-01-09\n- **DOI**：10.11900/0412-1961.2025.00322\n\n## 网络首发说明\n\n该期刊采用网络首发模式，录用定稿一经发布即视为正式出版，不得修改论文题目、作者、机构名称和学术内容。网络首发论文在《中国学术期刊（网络版）》（ISSN 2096-4188，CN 11-6037/Z）上发布，被视为正式出版。", "images": [], "path": "wiki/entities/金属学报.md", "score": 0.0243593353984793, "snippet": "--- type: entity title: 金属学报 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [出版物，期刊，材料科学] related: [吕昭平，高熵合金，极端...", "title": "金属学报", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.577001690864563}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.023376623376623377, "snippet": "--- type: concept title: 选区激光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5474629402160645}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 同轴送粉\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]\nrelated: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术]\nsources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"]\n---\n# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)\n\n## 定义\n\n[[同轴送粉]]是[[激光熔覆]]技术中的一种送粉方式，粉末从多个通道（通常为 3-4 个）围绕激光束同轴聚焦于基体表面，实现粉末与激光的精确同步。\n\n## 技术特点\n\n### 优势\n\n- **粉末利用率高**: 粉末聚焦于光斑中心，减少浪费\n- **熔覆效率高**: 可实现高速扫描和大面积熔覆\n- **方向适应性好**: 适用于复杂曲面和多方向加工\n- **稀释率可控**: 粉末与激光同步性好，热输入稳定\n\n### 系统组成\n\n- **送粉喷嘴**: 多通道设计（本研究为四通道）\n- **激光头**: 光纤激光器（本研究为 6kW）\n- **保护气体**: 氩气保护（氧浓度<10ppm）\n- **粉末输送系统**: 精确控制送粉速率\n\n## 本研究中的工艺参数\n\n在《激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构》研究中：\n\n| 参数 | 数值 |\n|------|------|\n| 激光功率 | 6kW 光纤激光 |\n| 送粉通道 | 4 个 |\n| 保护气体 | 氩气 |\n| 氧浓度 | <10ppm |\n| 光斑直径 | 约 1.5mm |\n| 粉末粒径 | 45-105μm |\n| 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |\n\n## 与侧向送粉的对比\n\n| 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 |\n|------|----------|----------|\n| 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 |\n| 方向适应性 | 好 | 较差 |\n| 粉末利用率 | 高 | 中等 |\n| 设备复杂度 | 高 | 较低 |\n\n## 应用意义\n\n[[同轴送粉]]是实现高质量[[激光熔覆高熵合金涂层]]的关键工艺之一，对于[[高熵合金应用领域]]中的表面强化和防腐具有重要意义。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/同轴送粉.md", "score": 0.022767857142857142, "snippet": "--- type: concept title: 同轴送粉 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [激光加工，送粉技术，工艺参数...", "title": "同轴送粉", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6859215497970581}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.022722330941509022, "snippet": "--- type: entity title: σ相 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [材料相，析出相，金属间化合物] related: [非共格析出，纳米...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.7036085724830627}], "tokenHits": 104, "vectorHits": 10}


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{"mode": "hybrid", "note": "Search uses the shared backend retrieval service. 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母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.032018442622950824, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] related: [高...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6939500570297241}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.030330882352941176, "snippet": "...位错运动，提高强度  ### 形变强化  - **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa - **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%  ## 与 Cantor 合金对比  | 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (Co...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5646308064460754}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.030158730158730156, "snippet": "...19) - 超低温变形机制及锯齿流变行为  ## 相关页面  - [[高熵合金]] - 母类材料 - [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系 - [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体 - [[低温强韧化]] - 性能提升策略 ", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5555415749549866}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.01639344262295082, "snippet": "# σ相: # σ相", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8468019962310791}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 低温强韧化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"材料科学，低温性能，力学行为\", \"材料科学，低温工程，强韧化机制\", \"材料科学，低温性能，力学行为，低温工程，强韧化机制\"]\nrelated: [\"高熵合金，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变\", \"高熵合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化，形变强化\", \"高熵合金，纳米孪晶，变形诱导马氏体相变，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性，析出强化，形变强化\"]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\", \"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# 低温强韧化 (Low-Temperature Strengthening & Toughening)\n\n## 定义\n\n低温强韧化是指材料在低温环境下强度和韧性同时提升的现象，也是针对低温环境提高材料强度和韧性的策略与技术总称。这一现象与传统金属材料学认知相悖——传统合金通常在低温下发生脆性转变，塑性显著降低。而高熵合金等新型材料表现出\"越低温、越强韧\"的反常特性，为低温工程应用提供了新的解决方案。\n\n## 背景与挑战\n\n### 传统材料的低温局限\n\n大多数传统金属材料（如奥氏体不锈钢、镍基合金、钛合金、铜合金、铝合金）在低温环境会出现脆化趋势，性能已接近极限：\n- **位错运动困难**: 低温下位错运动激活能提高，位错滑移受阻\n- **脆性断裂**: 容易引发脆性断裂，严重影响服役稳定性和可靠性\n- **韧脆转变**: 存在明显的韧脆转变温度 (DBTT)，冲击韧性和断裂韧性显著降低\n\n### 高熵合金的优势\n\n高熵合金在低温环境下表现出优异的综合性能：\n- **强度提升**: 屈服强度和抗拉强度随温度降低而增加\n- **韧性保持**: 延伸率和断裂韧性不降低甚至提升\n- **无脆性转变**: 避免低温脆性转变\n- **强塑积高**: 显著高于传统低温材料\n\n## 强韧化机制与策略\n\n### 层错能 (SFE) 调控\n\n层错能是决定变形机制的关键参数，直接影响低温下的变形模式：\n- **低 SFE**: 促进孪生和相变 (TWIP/TRIP 效应)\n- **中 SFE**: 主要位错滑移\n- **高 SFE**: 位错交滑移容易\n- **温度影响**: 低温下较低的层错能使高熵合金更易呈现孪晶变形特点\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在 FCC 结构高熵合金中，低温下激活纳米孪晶形成：\n- **微观特征**: 孪晶厚度约 15-20 nm，孪晶片层细化晶粒\n- **强化机制**: 大量低能界面有效阻碍位错运动\n- **增韧机制**: 提高加工硬化率，延缓颈缩，推迟颈缩行为\n- **协同作用**: 位错滑移和孪生机制共同作用\n- **典型案例**: \n    - VCoCrFeNiMn 合金 77 K 屈服强度近 1 GPa，延伸率 46%\n    - CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37% (多机制耦合)\n\n### 变形诱导马氏体相变 (TRIP)\n\n某些高熵合金在低温变形下发生相变，吸收能量并强化：\n- **相变类型**: \n    - FCC→BCC 或 FCC→HCP\n    - BCC→ω相变 (难熔高熵合金)\n- **强化机制**: 新相形成阻碍位错运动\n- **增韧机制**: 相变吸收能量，缓解应变局部化\n- **临界条件**: 取决于层错能和温度\n- **典型案例**:\n    - Fe~50~Mn~30~Co~10~Cr~10~ 合金 (FCC→HCP): 77 K 强度>1300 MPa，延伸率>50%\n    - Fe~60~Co~15~Ni~15~Cr~10~ 合金 (FCC→BCC): 低温强度 1.5 GPa，延伸率 87%\n    - TiZrHfNbTa 难熔高熵合金 (BCC→ω): 77 K 屈服强度 1.5 GPa\n\n### 固溶强化\n\n通过添加间隙或置换原子增大晶格畸变，提高位错滑移抗力：\n\n| 掺杂元素 | 合金体系 | 77 K 屈服强度 | 延伸率 | 备注 |\n|---------|---------|-------------|--------|------|\n| C (1%) | Cantor 合金 | 1 GPa | 42.6% | 间隙原子含量过高易导致脆化 |\n| N (2.1%) | CoCrFeNiMn | 1 GPa | 70% | 低温环境加剧脆化趋势 |\n| Al | Al~x~CoCrFeNi | 410→510 MPa | 优异冲击韧性 | - |\n\n### 析出强化\n\n通过第二相粒子阻碍位错运动：\n\n| 析出相类型 | 合金体系 | 强度提升 | 延伸率 |\n|-----------|---------|---------|--------|\n| L12 (Ni~3~(Al/Ti)) | (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ | 500→1300 MPa | - |\n| L12 | Al~6~Ti~6~ | 1.7 GPa | 51% |\n| 碳化物 (M~6~C, M~23~C~6~) | Fe~55~Co~17.5~Cr~12.5~Ni~10~Mo~3~C~2~ | 2 GPa | 53% |\n| σ相 | Ni~45~Fe~20~Cr~15~V~20~ | 1.37 GPa | >40% |\n\n### 形变强化\n\n通过塑性变形引入高密度缺陷：\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: Cantor 合金 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **高压扭转 (HPT)**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n- **局限**: 塑性显著下降（延伸率可降至 5%），无法制备厚板，组织不均匀\n\n### 多机制耦合\n\n结合位错、层错、孪晶和相变等多种机制可实现最佳性能：\n- **TWIP + TRIP**: CoCrFeNi 合金 4.2 K 断裂强度 1.26 GPa，延伸率 61%\n- **位错 + 层错 + 孪晶 + 相变**: CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37%\n- **析出 + 相变**: Co~35~Cr~32~Ni~27~Al~3~Ti~3~ 合金屈服强度 1.3 GPa，延伸率 53%\n\n## 性能与实验证据\n\n### 典型合金低温性能\n\n#### CoCrFeMnNi (Cantor 合金)\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n#### 其他典型合金\n\n- **CrMnFeCoNi2Cu 合金**: \n    - 超低温性能：在 4.2K 下仍保持韧性断裂特征\n    - 塑性流动：在低于 15K 时显示跳跃式塑性流动 ([[锯齿流变]])\n    - 断裂形貌：即使在 4.2K 下仍显示明显的塑性变形和韧窝\n- **多组元合金对比**: 高熵合金在 77 K 和 4.2 K 下的强塑积显著高于传统低温材料\n\n### 材料性能对比 (Ashby 图数据)\n\n| 材料类型 | 典型强度范围 | 典型延伸率 |\n|---------|-------------|-----------|\n| 铜合金 | <500 MPa | >50% |\n| 铝合金 | <600 MPa | >20% |\n| 钛合金 | <1000 MPa | >15% |\n| 不锈钢 (316LN) | <1200 MPa | >40% |\n| **高熵合金** | **1000-2500 MPa** | **10-60%** |\n\n## 应变硬化行为\n\n低温强韧化材料的应变硬化通常经历三个阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降（位错滑移主导）\n2. **阶段 II**: 硬化率上升（孪晶形成激活）\n3. **阶段 III**: 硬化率再次下降（孪晶饱和）\n\n## 影响因素\n\n### 成分因素\n- **晶体结构**: FCC 结构更有利于低温强韧化\n- **层错能**: 低层错能促进孪生和相变\n- **元素种类**: 不同元素影响层错能和相稳定性\n- **低成本化**: 铁基中熵合金的相变行为准确调控是研究方向\n\n### 工艺因素\n- **晶粒尺寸**: 纳米晶可进一步提升强度\n- **加工历史**: 预变形影响后续变形机制\n- **热处理**: 影响析出相和微观组织\n- **工业化**: 管材、丝材等产品的连接工艺与疲劳性能\n\n### 加载条件\n- **应变率**: 高应变率可能影响变形机制\n- **加载方向**: 各向异性可能影响性能表现\n- **应力状态**: 拉伸、压缩、冲击等不同应力状态\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢、液氧储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件、低温燃料储罐、火箭发动机低温管道、阀门/泵\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构、聚变反应堆超导铠甲材料\n- **极地装备**: 极地环境下的结构材料\n- **气体工业**: 液氢/液氧储藏和运输\n\n## 研究挑战与开放问题\n\n1. **成本问题**: 高性能高熵合金含昂贵元素 (Co, Ni)，需推动低成本化\n2. **尺寸效应**: 大尺寸构件的性能表现\n3. **长期稳定性**: 极端温度下的长期服役性能\n4. **机制理解**: 极低温 (<4K) 下的变形机制仍需深入研究\n5. **机制量化**: 如何量化各变形机制对力学性能的具体贡献\n6. **超高强度韧塑化**: 2 GPa 级以上如何保持高塑性\n7. **工业化**: 管材、丝材等产品的连接工艺与疲劳性能\n\n## 相关概念\n\n- [[高熵合金]] - 主要应用材料体系\n- [[纳米孪晶]]\n- [[变形诱导马氏体相变]]\n- [[层错能]]\n- [[CoCrFeMnNi 合金]]\n- [[孪晶诱导塑性]] - 关键变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 关键变形机制\n- [[析出强化]] - 重要强化手段\n- [[锯齿流变]] - 超低温变形特征现象", "images": [], "path": "wiki/concepts/低温强韧化.md", "score": 0.016129032258064516, "snippet": "... 位错滑移和孪生机制共同作用 - **典型案例**:      - VCoCrFeNiMn 合金 77 K 屈服强度近 1 GPa，延伸率 46%     - CoCrNi 丝材 77 K 断裂强度>1.8 GPa，延伸率>37% (多机制耦合)  ### 变形诱导马氏体相变 (TRIP)  某些高熵合金在低温变形下发生相变，吸收...", "title": "低温强韧化", "titleMatch": false}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.016129032258064516, "snippet": "# 非金属夹杂物 > ## 主要类型 > ### 碳化物: ### 碳化物 - M23C6（富铬碳化物）", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.7147015929222107}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.015873015873015872, "snippet": "# 共格析出: # 共格析出", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.7077308297157288}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 吕昭平\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [人物，高熵合金，材料科学]\nrelated: [北京科技大学，新金属材料全国重点实验室，金属学报，高熵合金，极端服役条件]\nsources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"]\n---\n# 吕昭平\n\n## 基本信息\n\n- **出生年份**：1970 年\n- **职称**：教授，中国科学院院士\n- **所属机构**：[[北京科技大学]] 新金属材料全国重点实验室\n- **研究方向**：非晶与高熵合金、高性能钢铁等材料的高效设计与结构 - 性能关联研究\n- **通讯邮箱**：luzp@ustb.edu.cn\n\n## 学术贡献\n\n吕昭平院士是高熵合金极端环境应用研究领域的核心学者之一。其团队系统研究了高熵合金在超高温、极低温、强辐照三类极端服役条件下的性能优势与作用机制，为该材料体系从实验室走向工程应用提供了关键理论支撑。\n\n### 主要研究方向\n\n1. **极端服役条件高熵合金**：聚焦超高温（>1600℃）、极低温（液氦/液氮温区）、强辐照环境下的结构材料设计\n2. **化学短程有序调控**：揭示局域化学有序结构对力学性能和抗辐照性能的调控机制\n3. **晶界工程**：提出通过掺杂（如 B/C）净化晶界，解决难熔高熵合金室温氧脆问题\n4. **多主元协同设计**：突破等原子比和单相固溶体限制，发展非等原子比、多相及复杂组织设计理念\n\n### 代表性成果\n\n- 提出难熔高熵合金室温塑性改善的晶界工程策略，通过添加微量 B/C 元素将 MoNbTaW 合金室温压缩应变从 2.6% 提升至>10%\n- 系统阐明 CoCrNi 合金在 -253℃下断裂韧性高达 544 MPa·m^1/2 的微观机制\n- 揭示 HfNbTaTiZr 合金低温变形中扭折带的应变协调机制\n\n## 与现有 Wiki 人物的对比\n\n现有 Wiki 索引中的 [[宫书林]]（黑龙江省科学院）侧重高熵合金制备工艺与增材制造技术，而吕昭平团队侧重极端环境服役性能与微观机理研究。两者形成互补，共同构成高熵合金从制备到应用的完整研究链条。\n\n## 资助项目\n\n- 国家自然科学基金项目（Nos.52201171、52225103、52322102、U2441262 和 W2412068）\n- 国家重点研发计划重点专项项目（Nos.2022YFB4602101）\n- 中央高校基本科研业务费项目（No.FRF-IDRY-23-001）\n- 新金属材料全国重点实验室自主研究课题资助项目（No.2025-S11）", "images": [], "path": "wiki/entities/吕昭平.md", "score": 0.015384615384615385, "snippet": "...果  - 提出难熔高熵合金室温塑性改善的晶界工程策略，通过添加微量 B/C 元素将 MoNbTaW 合金室温压缩应变从 2.6% 提升至>10% - 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Diagram a illustrates \"Four channels for powder particles blowing\" onto a \"Substrate\" via a nozzle, forming a \"Coating\" with a specified \"Laser spot diameter : 1.5 mm\" and an indicated \"Scanning path.\" Diagram b depicts a yellow \"Tensile sample\" positioned over a \"Coating\" within a \"Trapezoidal groove\" on the \"Substrate,\" visualizing the configuration for the tensile test described in the subsequent text to confirm bonding force.](media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-1.png)\n\n### Page 3\n\n![This composite figure presents five micrographs labeled a through e that detail the cross-sectional microstructure of a material system. Panel a serves as a low-magnification overview (500 µm scale) explicitly labeling the \"Coating,\" \"Interface,\" \"Substrate,\" and \"Heat-affect zone,\" with dashed white boxes outlining areas shown in higher detail in the other panels. Panels b and c offer intermediate magnifications (100 µm and 40 µm scales) of the interface region, while panels d and e show fine microstructural details at a 20 µm scale. The surrounding text fragment \"e and substrate respectively\" implies that panel e depicts the substrate microstructure mentioned in the study.](media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-2.png)\n\n### Page 4\n\n![This figure, likely identified as Figure 4 based on the trailing text fragment, presents a mechanical comparison between a locally cladding sample and a substrate through a graph and photographs. Panel a plots Engineering stress (MPa) versus Engineering strain (%), showing blue curves for the \"Locally cladding sample\" reaching higher stress peaks around 530 MPa but failing earlier than the black \"Substrate\" curve, alongside a schematic inset illustrating the \"Coating\" on the \"Substrate\". Panel b displays two dog-bone shaped metal specimens next to a ruler marked in \"mm\", with labels indicating the \"Substrate\" and \"Coating\" regions; the bottom specimen exhibits significant necking and deformation in the coated section compared to the smoother top specimen.](media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-3.png)\n\n### Page 5\n\n![This figure consists of two grayscale micrographs labeled 'a' and 'b' showing surface morphologies, with context from the file path suggesting they depict high entropy alloy coatings. Panel 'a' displays a cracked, cellular surface structure with a central region containing dark, irregular voids or inclusions, marked by a scale bar of 20 um. Panel 'b' shows a lower magnification view featuring a central, rough-textured cluster on a smoother background, accompanied by a scale bar of 100 um.](media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-4.png)\n![This scientific plot displays Potential (V) on the vertical axis ranging from -1.5 to 1.0 versus current density i (A·cm⁻²) on a logarithmic horizontal axis from 1E-10 to 1. Two polarization curves are visible: a blue line labeled \"Coating\" and a black line labeled \"Substrate.\" The \"Coating\" curve generally maintains a lower current density than the \"Substrate\" curve in the anodic region before rising sharply, while the \"Substrate\" curve extends further into the cathodic region down to -1.5 V.](media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-5.png)\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n", "images": [{"alt": "The image presents two schematic diagrams labeled a and b detailing a laser cladding process and a mechanical test setup. 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Panels b and c offer intermediate magnifications (100 µm and 40 µm scales) of the interface region, while panels d and e show fine microstructural details at a 20 µm scale. The surrounding text fragment \"e and substrate respectively\" implies that panel e depicts the substrate microstructure mentioned in the study.", "url": "media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-2.png"}, {"alt": "This figure, likely identified as Figure 4 based on the trailing text fragment, presents a mechanical comparison between a locally cladding sample and a substrate through a graph and photographs. Panel a plots Engineering stress (MPa) versus Engineering strain (%), showing blue curves for the \"Locally cladding sample\" reaching higher stress peaks around 530 MPa but failing earlier than the black \"Substrate\" curve, alongside a schematic inset illustrating the \"Coating\" on the \"Substrate\". Panel b displays two dog-bone shaped metal specimens next to a ruler marked in \"mm\", with labels indicating the \"Substrate\" and \"Coating\" regions; the bottom specimen exhibits significant necking and deformation in the coated section compared to the smoother top specimen.", "url": "media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-3.png"}, {"alt": "This figure consists of two grayscale micrographs labeled 'a' and 'b' showing surface morphologies, with context from the file path suggesting they depict high entropy alloy coatings. Panel 'a' displays a cracked, cellular surface structure with a central region containing dark, irregular voids or inclusions, marked by a scale bar of 20 um. 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Two polarization curves are visible: a blue line labeled \"Coating\" and a black line labeled \"Substrate.\" The \"Coating\" curve generally maintains a lower current density than the \"Substrate\" curve in the anodic region before rising sharply, while the \"Substrate\" curve extends further into the cathodic region down to -1.5 V.", "url": "media/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构/img-5.png"}], "path": "wiki/sources/激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.md", "score": 0.015384615384615385, "snippet": "# 激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构 > ## 基本信息: ## 基本信息  - **发表期刊**: Scientific Reports (2025) - **作者单位**: 大连交通大学材料科学与工程学院、广州航海学院恶劣海洋环境材料与装备重点实验室 - **研究对象**: CrMnFeCoNi 高熵合金涂层在 45# 钢表面的激光熔覆制备", "title": "激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6833947896957397}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 同轴送粉\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]\nrelated: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术]\nsources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"]\n---\n# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)\n\n## 定义\n\n[[同轴送粉]]是[[激光熔覆]]技术中的一种送粉方式，粉末从多个通道（通常为 3-4 个）围绕激光束同轴聚焦于基体表面，实现粉末与激光的精确同步。\n\n## 技术特点\n\n### 优势\n\n- **粉末利用率高**: 粉末聚焦于光斑中心，减少浪费\n- **熔覆效率高**: 可实现高速扫描和大面积熔覆\n- **方向适应性好**: 适用于复杂曲面和多方向加工\n- **稀释率可控**: 粉末与激光同步性好，热输入稳定\n\n### 系统组成\n\n- **送粉喷嘴**: 多通道设计（本研究为四通道）\n- **激光头**: 光纤激光器（本研究为 6kW）\n- **保护气体**: 氩气保护（氧浓度<10ppm）\n- **粉末输送系统**: 精确控制送粉速率\n\n## 本研究中的工艺参数\n\n在《激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构》研究中：\n\n| 参数 | 数值 |\n|------|------|\n| 激光功率 | 6kW 光纤激光 |\n| 送粉通道 | 4 个 |\n| 保护气体 | 氩气 |\n| 氧浓度 | <10ppm |\n| 光斑直径 | 约 1.5mm |\n| 粉末粒径 | 45-105μm |\n| 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |\n\n## 与侧向送粉的对比\n\n| 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 |\n|------|----------|----------|\n| 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 |\n| 方向适应性 | 好 | 较差 |\n| 粉末利用率 | 高 | 中等 |\n| 设备复杂度 | 高 | 较低 |\n\n## 应用意义\n\n[[同轴送粉]]是实现高质量[[激光熔覆高熵合金涂层]]的关键工艺之一，对于[[高熵合金应用领域]]中的表面强化和防腐具有重要意义。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/同轴送粉.md", "score": 0.015151515151515152, "snippet": "# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed): # 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)", "title": "同轴送粉", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6697006225585938}], "tokenHits": 9, "vectorHits": 10}


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{"mode": "hybrid", "note": "Search uses the shared backend retrieval service. 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母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.03177805800756621, "snippet": "--- type: entity title: CoCrNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [中熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6896559596061707}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，纳米孪晶]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeMnNi 合金 (Cantor 合金)\n\n## 概述\n\nCoCrFeMnNi 合金，又称 Cantor 合金，是面心立方 (FCC) 结构高熵合金的典型代表，也是最早被系统研究低温性能的高熵合金之一。该合金由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，随后成为高熵合金低温性能研究的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 FCC 固溶体\n- **晶格特征**: 由于五种主元原子尺寸差异，存在显著的晶格畸变\n- **层错能**: 较低的层错能促进低温下孪生变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 强度与韧性\n\n| 温度 | 抗拉强度 | 延伸率 | 断裂韧性 |\n|------|---------|--------|---------|\n| 室温 (298K) | ~600 MPa | ~60% | - |\n| 液氮温度 (77K) | >1 GPa | >60% | >200 MPa·m^1/2 |\n| 裂纹扩展 (77K) | - | - | >300 MPa·m^1/2 |\n\n### 关键发现\n\n1. **反常温度依赖性**: 强度和韧性随温度降低同时提升，避免低温脆性转变\n2. **方向无关性**: 屈服强度和抗拉强度对加载方向依赖性最小\n3. **冲击韧性**: 在 -150°C 至 150°C 范围内，铸态合金未显示明显的低温脆化\n\n## 变形机制\n\n### 纳米孪晶形成\n\n在低温变形后期，CoCrFeMnNi 合金发生纳米孪晶形成：\n\n- **孪晶厚度**: 约 15-20 nm\n- **作用机制**: \n  - 大量低能界面有效阻碍位错运动\n  - 提高材料加工硬化率\n  - 延缓颈缩行为\n- **协同效应**: 位错滑移和孪生机制共同作用，显著提升 77K 下的强度和延展性\n\n### 应变硬化行为\n\n应变硬化经历三个可辨识阶段：\n1. **阶段 I**: 硬化率下降\n2. **阶段 II**: 由于变形孪晶形成，硬化率上升\n3. **阶段 III**: 孪晶饱和后硬化率再次下降\n\n## 微观组织演化\n\n### 晶粒尺寸影响\n\n- **粗晶样品**: 平均晶粒尺寸约 4 微米\n- **纳米晶样品**: 经高压扭转 (HPT) 处理后，晶粒尺寸降至 40-80 nm\n- **低温 HPT**: 产生更不均匀的结构，纳米晶粒和高达 500 nm 的大晶粒共存\n\n### 显微硬度\n\n在 77K 至 290K 温度范围内，显微硬度随温度降低而增加：\n- **初始状态**: 约 1.4 GPa\n- **低温 HPT 处理后**: 约 4.25 GPa\n- **室温 HPT 处理后**: 约 4.75 GPa\n\n## 磁性行为\n\n- **室温**: 顺磁性行为\n- **低温 (77K, 25K, 5K)**: 保持顺磁性，仅显示磁化强度轻微增加\n- **对比**: CrFeCoNi 高熵合金在约 34K 附近从顺磁态转变为铁磁态\n\n## 研究历史\n\n- **2011 年**: Qiao 等人首次研究 AlCoCrFeNi 高熵合金的低温性能\n- **2013 年**: George E.P. 团队 (橡树岭国家实验室) 研究 CoCrFeNiMn 和 CoCrFeNi 合金的低温性能\n- **2014 年**: Ritchie 团队 (加州大学伯克利分校) 报道 CrMnFeCoNi 合金在液氮温度下的优异断裂韧性\n\n## 应用前景\n\n- **深冷工程**: 液氮、液氢储存和运输设备\n- **航空航天**: 深空探测器的低温结构部件\n- **超导技术**: 低温超导磁体的支撑结构\n\n## 相关研究\n\n- [[高熵合金]]\n- [[低温强韧化]]\n- [[纳米孪晶]]\n- [[高压扭转]]\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-合金.md", "score": 0.03149801587301587, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，FCC 合金，低温材料] re...", "title": "CoCrFeMnNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.6933485269546509}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.030776515151515152, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeMnNi 高熵合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-05-24 tags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5723816156387329}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.030621785881252923, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金] rela...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5529706478118896}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.028370221327967807, "snippet": "--- type: entity title: Cantor 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料] relate...", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5460555553436279}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.026129032258064518, "snippet": "--- type: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] ...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.701566219329834}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 复合析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，强化策略，微观组织]\nrelated: [纳米析出强化，共格析出，非共格析出，L12 相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 复合析出\n\n## 定义\n\n复合析出是指同时引入多种具有不同性质的析出相 (如共格与非共格析出相的组合)，或构建具有不同尺度的分级析出组织，利用它们的协同作用来提升合金综合力学性能的强化策略。\n\n## 核心优势\n\n1. **协同效应**: 发挥不同析出相在强化效应、塑性变形、加工硬化等方面的互补作用\n2. **突破局限**: 突破单一析出强化的强塑性倒置关系\n3. **分级结构**: 可构建多尺度析出组织，优化性能\n\n## 典型复合析出体系\n\n### L12 + Laves 复合\n- **合金体系**: Ni-Co-Fe-Cr-Al-Nb 高熵合金\n- **组织特征**: \n  - 纳米级 L12 共格析出相 (体积分数 27%，平均半径约 5 nm)\n  - 非共格 Laves 相主要析出于晶界处\n- **力学性能**: 屈服强度超 1400 MPa，抗拉强度 1800 MPa，均匀延伸率 18%\n- **强化机制**: \n  - L12 相: 位错切过，有序强化为主\n  - Laves 相: 位错绕过，提供额外强化和加工硬化\n\n### FCC/L12 + L21/BCC 分级复合\n- **合金体系**: (CoCrFeNi)87Al7Ti6 共晶高熵合金\n- **组织特征**: \n  - FCC 相中析出共格 L12 纳米相\n  - L21 相中析出共格 BCC 纳米相\n- **形成机制**: 调幅分解 + 结构转变两阶段过程\n- **性能提升**: 时效后屈服强度提高 86%，伸长率未明显下降\n\n### δ片层 + γ″颗粒复合\n- **合金体系**: 钨基难熔高熵合金\n- **组织特征**: BCC 和 FCC 双相基体中引入δ片层相和γ″颗粒相\n- **力学性能**: 抗拉强度 2150 MPa，均匀延伸率 15% 以上\n- **高温性能**: 800℃下屈服强度仍维持在 1000 MPa 以上\n\n## 变形机制\n\n复合析出体系中不同析出相具有不同的位错作用机制:\n\n1. **共格相**: 位错切过，促进长程滑移，变形均匀\n2. **非共格相**: 位错绕过，界面处位错堆积，提高早期加工硬化能力\n\n## 设计原则\n\n实现复合析出强化优势的关键:\n- **成分设计**: 合理选择合金元素比例\n- **工艺优化**: 精确控制时效处理工艺\n- **热力学/动力学**: 理解多组元元素作用、形成机制、结构演化\n- **精细调控**: 实现对析出相成分、尺寸、形貌和分布的调控\n\n## 未来方向\n\n复合析出是未来突破高熵合金强塑性倒置关系的主要方向，需进一步研究:\n- 多组元析出相形成机制\n- 定量关联微观组织与力学性能\n- 拓展服役温度和环境适应性\n- 优化成分体系降低成本\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/复合析出.md", "score": 0.025342039800995024, "snippet": "--- type: concept title: 复合析出 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [析出机制，强化策略，微观组织...", "title": "复合析出", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5683987736701965}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.025218810265539238, "snippet": "--- type: concept title: 共格析出 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [析出机制，微观组织，强化机制...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6938580274581909}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.023746383799421407, "snippet": "--- type: entity title: σ相 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [材料相，析出相，金属间化合物] related: [非共格析出，纳米...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 1.0}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.02340153452685422, "snippet": "--- type: concept title: 选区激光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5602523684501648}], "tokenHits": 104, "vectorHits": 10}


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When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.030330882352941176, "snippet": "...19) - 超低温变形机制及锯齿流变行为  ## 相关页面  - [[高熵合金]] - 母类材料 - [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系 - [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体 - [[低温强韧化]] - 性能提升策略 ", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5700751543045044}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 体心立方结构\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [晶体结构, 材料科学, 高熵合金]\nrelated: [高熵合金, 固溶强化, TiVNbCrAl 高熵合金]\nsources: [\"高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析.pdf\"]\n---\n\n# 体心立方结构\n\n## 定义\n\n**体心立方结构** (Body-Centered Cubic, BCC) 是一种常见的金属晶体结构类型。在该结构中，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心位置。每个晶胞包含 2 个原子，配位数为 8，致密度约为 68%。\n\n## 结构特征\n\n### 晶格参数\n- **原子位置**: (0,0,0) 和 (1/2,1/2,1/2)\n- **配位数**: 8\n- **致密度**: 0.68 (68%)\n- **滑移系**: {110}<111>, {112}<111>, {123}<111>\n\n### 常见 BCC 金属\n- 铁 (α-Fe)\n- 铬 (Cr)\n- 钼 (Mo)\n- 钨 (W)\n- 钒 (V)\n- 铌 (Nb)\n- 钽 (Ta)\n\n## 在高熵合金中的重要性\n\n### 相稳定性预测\n\n[[价电子浓度]] (VEC) 是预测高熵合金晶体结构的重要参数：\n\n| VEC 范围 | 预测结构 | 性能特征 |\n|----------|----------|----------|\n| VEC < 6.87 | BCC | 高硬度、高强度 |\n| 6.87 < VEC < 8 | BCC+FCC 混合 | 强度与塑性平衡 |\n| VEC > 8 | FCC | 高塑性、低硬度 |\n\n### TiVNbCrAl 高熵合金案例\n\n根据 [[高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析]] 的研究：\n\n- **VEC 值**: 4.6\n- **预测结构**: BCC 单相\n- **实测结构**: BCC/B2 结构（XRD 验证）\n- **硬度**: 572±12 HV（高硬度与 BCC 结构相关）\n\n### BCC 结构的优势\n\n1. **高硬度**: BCC 结构的 Peierls 应力较高，位错运动阻力大\n2. **高温强度**: BCC 金属通常具有较好的高温强度保持性\n3. **固溶强化**: 多主元 BCC 合金中晶格畸变效应显著\n\n## XRD 表征特征\n\n### 主要衍射峰\n\nBCC 结构的特征衍射峰（按 2θ角度）：\n\n| 晶面 | 密勒指数 | 相对强度 |\n|------|----------|----------|\n| {110} | (110) | 最强峰 |\n| {200} | (200) | 次强峰 |\n| {211} | (211) | 中等强度 |\n| {220} | (220) | 较弱 |\n\n### TiVNbCrAl 高熵合金的 XRD 特征\n- B2/BCC{102} 峰（约 28°）\n- B2/BCC{110} 峰（约 41°，主峰）\n- B2/BCC{200} 峰（约 58°）\n- B2/BCC{211} 峰（约 74°）\n\n### TiNbCrCoAl 传统合金的 XRD 特征\n- 单一β相（BCC）主峰\n- 无金属间化合物峰\n\n## BCC 与摩擦学性能的关系\n\n### 硬度关联\nBCC 结构通常与较高硬度相关：\n- TiVNbCrAl 高熵合金（BCC）: 572 HV\n- TiNbCrCoAl 传统合金（BCC）: 365 HV\n\n硬度差异主要源于固溶强化程度，而非晶体结构本身。\n\n### 高温性能\nBCC 结构高熵合金在高温下表现出：\n- 稳定的晶体结构\n- 良好的摩擦膜形成能力\n- 较低的摩擦系数（302°C 时~0.4）\n\n### 磨损机制\nBCC 结构合金的磨损行为：\n- 室温：磨粒磨损为主\n- 高温：氧化磨损和摩擦膜保护\n\n## B2 有序相\n\n### 定义\nB2 是一种有序 BCC 结构，原子在晶格中按特定规则排列。在高熵合金中，BCC 和 B2 相常共存。\n\n### 特征\n- 超晶格衍射峰\n- 更高的硬度\n- 较低的塑性\n\n### 在 TiVNbCrAl 中的表现\nXRD 分析显示该合金可能包含 BCC 和 B2 混合相，这有助于解释其优异的硬度表现。\n\n## 稳定化元素\n\n### BCC 稳定剂\n以下元素倾向于稳定 BCC 结构：\n- **钛 (Ti)**: 在本研究中作为 BCC 稳定剂\n- **钒 (V)**: 增强 BCC 稳定性并提高硬度\n- **铌 (Nb)**: BCC 结构形成元素\n- **铬 (Cr)**: BCC 结构形成元素\n- **铝 (Al)**: 在某些体系中稳定 BCC 相\n\n### 稳定机制\n1. 电子浓度效应\n2. 原子尺寸效应\n3. 热力学稳定性\n\n## 应用意义\n\n### 高熵合金设计\n1. 通过 VEC 预测晶体结构\n2. 选择 BCC 稳定元素获得高硬度\n3. 平衡 BCC 含量与塑性需求\n\n### 高温应用\nBCC 结构高熵合金适用于：\n- 高温耐磨部件\n- 航空发动机组件\n- 极端环境机械零件\n\n## 相关概念\n\n- [[固溶强化]]: BCC 结构中的强化机制\n- [[价电子浓度]]: 结构预测参数\n- [[高熵合金]]: 多主元 BCC 合金\n- [[摩擦化学反应层]]: BCC 合金表面的高温保护机制\n\n## 参考文献\n\n主要数据来源：[[高熵合金与传统合金的摩擦磨损行为对比分析]] (Kadhim, 2024)", "images": [], "path": "wiki/concepts/体心立方结构.md", "score": 0.027820121951219513, "snippet": "...--  # 体心立方结构  ## 定义  **体心立方结构** (Body-Centered Cubic, BCC) 是一种常见的金属晶体结构类型。在该结构中，原子位于立方体的八个顶点和立方体的中心位置。每个晶胞包含 2 个原子，配位数为 8，致密度约为 68%。  ## 结构特征  ### 晶格参数 - **原子位置*...", "title": "体心立方结构", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6935214996337891}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 变形孪晶普遍存在\n  - 表现出明显的 TWIP（孪晶诱导塑性）效应\n  - 加工硬化曲线出现上升特征\n- **细晶条件 (~3 µm)**：\n  - 孪晶显著受抑\n  - 仅在部分晶粒中观察到变形孪晶\n- **超细晶条件 (<1 µm)**：\n  - 孪晶完全消失\n  - 变形机制以位错滑移为主\n\n## 夹杂物行为与纯净度控制\n\nCoCrFeMnNi 合金是分析高熵合金中非金属夹杂物行为的核心研究对象，其夹杂物控制研究为其他高熵合金体系的纯净化提供了理论基础和工艺参考。\n\n### 夹杂物类型与析出\n- **主要夹杂物类型**：MnAl2O4、MnCr2O4、MnS、Al2O3\n- **析出温度**：\n  - MnAl2O4：约 2018 K\n  - MnCr2O4：约 1522 K\n  - MnS：约 1427 K\n- **夹杂物转变**：在不同坩埚材料（MgO vs Al2O3）和精炼条件下，夹杂物类型会发生转变\n\n### 纯净度控制工艺\n- **脱硫**：使用 CaO–Al2O3–MgO 渣系精炼可将硫含量从 0.0050% 降低至 0.0003%\n- **脱氧**：添加稀土 Ce（0.15%）可将氧含量从 0.0150% 降低至 0.0005%～0.0007%\n- **性能影响**：夹杂物面积分数越低，极限抗拉强度越高（480 MPa vs 370 MPa）\n\n## 应用领域与研究现状\n\n### 应用领域\n- **低温结构材料**：航空航天、核反应堆、化学加工等领域\n- **模型材料**：研究 FCC 高熵合金变形机制的标准体系\n- **极端服役条件**：潜在应用于超低温环境\n\n### 研究现状\nCoCrFeMnNi 是高熵合金领域研究最深入的合金系之一，关于其变形机制、强化机理和服役性能已有大量文献报道。然而，晶粒尺寸对孪晶行为的定量影响直到近年才得到系统澄清。\n\n## 相关研究\n\n- [[变形孪晶]] 行为与晶粒尺寸的关系\n- [[层错能]] 对变形模式的决定作用\n- [[临界孪晶应力]] 的 Hall-Petch 关系\n- [[极端服役条件]] 下的性能表现", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfemnni-高熵合金.md", "score": 0.027106227106227107, "snippet": "...，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。  ## 基本特性  - **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体 - **层错能...", "title": "CoCrFeMnNi 高熵合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5566956996917725}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.02623004235907462, "snippet": "...23C6（富铬碳化物）  ### 复合夹杂物 - MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se) - Al2O3–AlN 团簇  ## 形成机理  1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质 2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.740605890750885}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.02610218048702849, "snippet": "...共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)  ## 微观组织调控  为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控: - **析出相类型**: 选择合适成分的析出相 - **形状**: 球形颗粒或片层结构 - **大小**: 纳米尺度优化 - **体积分数**: 平衡强度与塑性 - **分布**: 均匀弥散分布  ...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8645108938217163}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 复合析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，强化策略，微观组织]\nrelated: [纳米析出强化，共格析出，非共格析出，L12 相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 复合析出\n\n## 定义\n\n复合析出是指同时引入多种具有不同性质的析出相 (如共格与非共格析出相的组合)，或构建具有不同尺度的分级析出组织，利用它们的协同作用来提升合金综合力学性能的强化策略。\n\n## 核心优势\n\n1. **协同效应**: 发挥不同析出相在强化效应、塑性变形、加工硬化等方面的互补作用\n2. **突破局限**: 突破单一析出强化的强塑性倒置关系\n3. **分级结构**: 可构建多尺度析出组织，优化性能\n\n## 典型复合析出体系\n\n### L12 + Laves 复合\n- **合金体系**: Ni-Co-Fe-Cr-Al-Nb 高熵合金\n- **组织特征**: \n  - 纳米级 L12 共格析出相 (体积分数 27%，平均半径约 5 nm)\n  - 非共格 Laves 相主要析出于晶界处\n- **力学性能**: 屈服强度超 1400 MPa，抗拉强度 1800 MPa，均匀延伸率 18%\n- **强化机制**: \n  - L12 相: 位错切过，有序强化为主\n  - Laves 相: 位错绕过，提供额外强化和加工硬化\n\n### FCC/L12 + L21/BCC 分级复合\n- **合金体系**: (CoCrFeNi)87Al7Ti6 共晶高熵合金\n- **组织特征**: \n  - FCC 相中析出共格 L12 纳米相\n  - L21 相中析出共格 BCC 纳米相\n- **形成机制**: 调幅分解 + 结构转变两阶段过程\n- **性能提升**: 时效后屈服强度提高 86%，伸长率未明显下降\n\n### δ片层 + γ″颗粒复合\n- **合金体系**: 钨基难熔高熵合金\n- **组织特征**: BCC 和 FCC 双相基体中引入δ片层相和γ″颗粒相\n- **力学性能**: 抗拉强度 2150 MPa，均匀延伸率 15% 以上\n- **高温性能**: 800℃下屈服强度仍维持在 1000 MPa 以上\n\n## 变形机制\n\n复合析出体系中不同析出相具有不同的位错作用机制:\n\n1. **共格相**: 位错切过，促进长程滑移，变形均匀\n2. **非共格相**: 位错绕过，界面处位错堆积，提高早期加工硬化能力\n\n## 设计原则\n\n实现复合析出强化优势的关键:\n- **成分设计**: 合理选择合金元素比例\n- **工艺优化**: 精确控制时效处理工艺\n- **热力学/动力学**: 理解多组元元素作用、形成机制、结构演化\n- **精细调控**: 实现对析出相成分、尺寸、形貌和分布的调控\n\n## 未来方向\n\n复合析出是未来突破高熵合金强塑性倒置关系的主要方向，需进一步研究:\n- 多组元析出相形成机制\n- 定量关联微观组织与力学性能\n- 拓展服役温度和环境适应性\n- 优化成分体系降低成本\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/复合析出.md", "score": 0.025677830940988834, "snippet": "...错作用机制:  1. **共格相**: 位错切过，促进长程滑移，变形均匀 2. **非共格相**: 位错绕过，界面处位错堆积，提高早期加工硬化能力  ## 设计原则  实现复合析出强化优势的关键: - **成分设计**: 合理选择合金元素比例 - **工艺优化**: 精确控制时效处理工艺 - **热力学/动力学**: 理...", "title": "复合析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6658914089202881}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 同轴送粉\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]\nrelated: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术]\nsources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"]\n---\n# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)\n\n## 定义\n\n[[同轴送粉]]是[[激光熔覆]]技术中的一种送粉方式，粉末从多个通道（通常为 3-4 个）围绕激光束同轴聚焦于基体表面，实现粉末与激光的精确同步。\n\n## 技术特点\n\n### 优势\n\n- **粉末利用率高**: 粉末聚焦于光斑中心，减少浪费\n- **熔覆效率高**: 可实现高速扫描和大面积熔覆\n- **方向适应性好**: 适用于复杂曲面和多方向加工\n- **稀释率可控**: 粉末与激光同步性好，热输入稳定\n\n### 系统组成\n\n- **送粉喷嘴**: 多通道设计（本研究为四通道）\n- **激光头**: 光纤激光器（本研究为 6kW）\n- **保护气体**: 氩气保护（氧浓度<10ppm）\n- **粉末输送系统**: 精确控制送粉速率\n\n## 本研究中的工艺参数\n\n在《激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构》研究中：\n\n| 参数 | 数值 |\n|------|------|\n| 激光功率 | 6kW 光纤激光 |\n| 送粉通道 | 4 个 |\n| 保护气体 | 氩气 |\n| 氧浓度 | <10ppm |\n| 光斑直径 | 约 1.5mm |\n| 粉末粒径 | 45-105μm |\n| 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |\n\n## 与侧向送粉的对比\n\n| 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 |\n|------|----------|----------|\n| 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 |\n| 方向适应性 | 好 | 较差 |\n| 粉末利用率 | 高 | 中等 |\n| 设备复杂度 | 高 | 较低 |\n\n## 应用意义\n\n[[同轴送粉]]是实现高质量[[激光熔覆高熵合金涂层]]的关键工艺之一，对于[[高熵合金应用领域]]中的表面强化和防腐具有重要意义。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/同轴送粉.md", "score": 0.023449131513647643, "snippet": "...直径 | 约 1.5mm | | 粉末粒径 | 45-105μm | | 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |  ## 与侧向送粉的对比  | 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 | |------|----------|----------| | 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 | | 方...", "title": "同轴送粉", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.681738018989563}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.0233999494055148, "snippet": "...位错运动，提高强度  ### 形变强化  - **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa - **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%  ## 与 Cantor 合金对比  | 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (Co...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5730067491531372}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.023391812865497075, "snippet": "...性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性 - **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展  ## 与传统合金的对比  在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。  #...", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6936292052268982}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: 原子探针断层扫描\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [分析技术，显微表征，纳米尺度分析]\nrelated: [高熵合金，纳米孪晶]\nsources: [\"高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf\"]\n---\n\n# 原子探针断层扫描 (Atom Probe Tomography, APT)\n\n## 定义\n\n原子探针断层扫描是一种三维原子级分辨率的分析技术，能够以近原子级精度重建材料的化学成分和空间分布。该技术通过场蒸发原理，逐层剥离样品表面的原子，并通过飞行时间质谱仪识别每个原子的元素类型和位置。\n\n## 技术原理\n\n1. **场蒸发**: 在高电场作用下，样品表面的原子逐个蒸发\n2. **飞行时间质谱**: 根据离子飞行时间确定元素类型\n3. **三维重建**: 通过记录每个原子的位置和身份，重建三维原子分布图\n\n## 在高熵合金研究中的应用\n\n### 元素偏聚分析\n\nAPT 能够检测高熵合金中纳米尺度的元素偏聚和团簇：\n\n- **Cu 团簇检测**: 在 FeCoNiCrCu 高熵合金中，APT 揭示了铜形成纳米尺度团簇（3-5 nm 大小）\n- **团簇成分**: Cu 团簇约含 92% Cu、5% Ni，以及约 1% 的 Fe、Co 和 Cr\n- **尺寸效应**: 较大的 Cu 团簇含有更高的 Cu 含量\n\n### 纳米结构表征\n\n- **纳米孪晶界面**: 分析孪晶界处的元素分布\n- **相界面**: 研究多相高熵合金中相界面的化学成分\n- **有序结构**: 检测有序氧复合物和其他有序相\n\n## 技术优势\n\n1. **原子级分辨率**: 能够检测单个原子的位置\n2. **三维信息**: 提供完整的三维化学成分分布\n3. **高灵敏度**: 能够检测轻元素和痕量元素\n4. **定量分析**: 提供精确的成分定量数据\n\n## 技术局限\n\n1. **样品制备**: 需要特殊的针状样品制备\n2. **分析体积**: 分析区域相对较小（通常<1 μm³）\n3. **数据解释**: 需要复杂的數據重建和解释算法\n\n## 相关技术\n\n- **透射电子显微镜 (TEM)**: 提供晶体结构和形貌信息\n- **扫描电子显微镜 (SEM)**: 提供表面形貌和成分分析\n- **X 射线衍射 (XRD)**: 提供相结构和晶格参数信息\n\n## 在高熵合金研究中的关键发现\n\n根据 [[高低温条件下高熵合金性能与机理的最新进展.pdf]] 的综述：\n\n- APT 证实了低温变形下纳米孪晶的密集形成\n- 揭示了元素纳米团簇（如 Cu 团簇）的存在及其对性能的影响\n- 为理解高熵合金的\"鸡尾酒效应\"提供了原子级证据\n\n## 相关概念\n\n- [[高熵合金]]\n- [[纳米孪晶]]\n- [[鸡尾酒效应]]\n", "images": [], "path": "wiki/entities/原子探针断层扫描.md", "score": 0.01639344262295082, "snippet": "--- type: entity title: 原子探针断层扫描 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [分析技术，显微表征，纳米尺度分析] related...", "title": "原子探针断层扫描", "titleMatch": true}], "tokenHits": 80, "vectorHits": 10}


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When embeddingConfig is enabled, the API automatically includes LanceDB vector results; clients may also pass queryEmbedding explicitly.", "ok": true, "projectId": "0e95a2de-6620-4174-824c-c682bdd3d5f6", "results": [{"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.01639344262295082, "snippet": "# 非金属夹杂物 > ## 主要类型 > ### 碳化物: ### 碳化物 - M23C6（富铬碳化物）", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6884304285049438}, {"content": "---\ntype: source\ntitle: \"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径\"\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，极端环境，结构材料，力学性能]\nrelated: [吕昭平，北京科技大学，新金属材料全国重点实验室，金属学报，高熵合金，极端服役条件，化学短程有序，晶界工程，扭折带，缺陷阱]\nsources: [\"面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平.pdf\"]\nauthors: [吕昭平，申耀祖，王先珍，陈强，唐建国，张晓宾，于勇，蒋虽合，刘雄军，王辉，吴渊]\nyear: 2026\nurl: \"https://link.cnki.net/urlid/21.1139.TG.20260109.1133.012\"\nvenue: \"金属学报\"\n---\n# 面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径\n\n## 基本信息\n\n- **作者**：吕昭平，申耀祖，王先珍，陈强，唐建国，张晓宾，于勇，蒋虽合，刘雄军，王辉，吴渊\n- **机构**：北京科技大学 新金属材料全国重点实验室\n- **期刊**：《金属学报》\n- **发表日期**：2026-01-09（网络首发）\n- **DOI**：10.11900/0412-1961.2025.00322\n\n## 核心摘要\n\n本文系统梳理了高熵合金作为极端环境结构材料的潜力和挑战，围绕超高温（>1600℃）、极低温（液氦/液氮温区）、强辐照三类场景，剖析其性能优势并揭示高熵效应的作用机制。传统单一主元合金在极端工况下性能已逼近极限，而高熵合金凭借多主元耦合的高构型熵、晶格畸变和化学短程有序，在极端条件下具有高热 - 力学稳定性、优异低温韧塑性和抗辐照损伤能力。\n\n## 主要发现\n\n### 超高温性能\n\n- **MoNbTaW 合金**在 1600℃下屈服强度仍>400 MPa，优于镍基高温合金\n- 通过**晶界工程**（掺 B/C）可将室温压缩应变从 2.6% 提升至>10%\n- 引入共晶碳化物强化相可使 1600℃屈服强度高达约 900 MPa\n\n### 极低温性能\n\n- **CoCrNi 合金**在 -253℃下断裂韧性高达 544 MPa·m^1/2，无韧脆转变\n- **HfNbTaTiZr 合金**通过扭折带机制在低温下保持高强塑性\n- fcc 结构高熵合金无明显低温韧脆转变，bcc 结构以高强度为显著特征\n\n### 强辐照性能\n\n- 多主元结构增加缺陷复合概率，CoCrFeNiMn 合金辐照损伤程度显著低于纯 Ni 及传统合金\n- 局域化学有序结构可提升点缺陷迁移势垒，抑制缺陷扩散和空洞聚集\n- 引入第二相（如γ'共格纳米析出相）可作为缺陷阱，进一步降低辐照损伤\n\n## 关键瓶颈\n\n1. **室温塑性矛盾**：难熔高熵合金存在\"高温强度优异\"与\"室温塑性极差\"的矛盾\n2. **制备工艺**：高熔点、复杂成分特性易引发成分偏析、疏松、缩孔等冶金缺陷\n3. **成本问题**：高熵合金原料成本高，在常规应用中成本是短板\n4. **评价体系缺失**：缺乏适配极端场景的专项测试标准与性能评价方法\n\n## 突破路径\n\n1. 构建结合高通量实验、多尺度计算和机器学习的高效成分设计方法\n2. 突破多主元凝固偏析调控、高熵合金高温成形等关键技术\n3. 建立极端环境性能评价体系，构建高熵合金极端服役性能数据库\n4. 借助多尺度表征技术结合计算模拟，阐明多场耦合下的性能调控机制\n\n## 与现有 Wiki 的连接\n\n本文深化了 [[高熵合金四大效应]] 的理论深度，补充了 [[化学短程有序]] 对力学性能和抗辐照性能的具体调控机制。同时明确了 [[极端服役条件]] 是高熵合金最具竞争力的切入点，为 [[高熵合金应用领域]] 提供了优先级建议。引入 [[吕昭平]] 团队的研究成果，与现有 [[宫书林]] 团队（侧重制备/增材）形成互补。\n\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n## Embedded Images\n\n### Page 1\n\n![The image shows a standard black and white QR code matrix with three distinct square finder patterns located in the corners. The surrounding text identifies the associated document as a paper titled \"High-entropy alloy structural materials facing extreme service conditions: performance advantages, bottlenecks, and breakthrough paths\" by Lv Zhaoping. The text preceding the image explains that this code links to the \"China Academic Journals (Network Version)\" (ISSN 2096-4188), noting that such network-first publications are considered formal releases.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-1.png)\n![The image consists of a solid gray background featuring a single thin black horizontal line near the top edge. No text, charts, or other visual elements are present within the image frame itself. Based on the surrounding text, this image appears within a document from Acta Metallurgica Sinica titled \"High-entropy alloy structural materials for extreme service conditions: Performance advantages, bottlenecks, and breakthrough paths\" by Lv Zhaoping.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-2.png)\n![The image shows the cover of the journal \"金属学报\" (Acta Metallurgica Sinica) featuring a muted olive-green background with four circular logos aligned at the top. Centered on the page is a rectangular grayscale micrograph depicting a material surface with fracture lines and spherical features. The bottom area displays logos for the Chinese Society for Metals and Science Press on the left, a QR code on the right, and text reading \"www.ams.org.cn\" alongside copyright information for 2024.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-3.png)\n\n### Page 6\n\n![This line graph compares the strength performance of various alloy systems, with data series categorized by color and symbol in a legend on the right side. The legend identifies black lines for Haynes 230 and Inconel 718, red lines for refractory alloys like T222 (Tantalum alloy) and TZM (Molybdenum alloys), blue lines for high-entropy alloys including NbMoTaW and (NbMoTaW)99.5B0.5, and green dotted lines for interstitially strengthened alloys such as NbMoWRe0.5(TaC)0.9 and W20Ta30Mo20C30. The chart features shaded background regions corresponding to these groups, with the green curves generally showing the highest values and the red/black curves showing the lowest. The surrounding text identifies this visualization as Figure 2, noting specifically that the (NbMoTaW)99.5B0.5 alloy achieves a yield strength of > 500 MPa at 1600 °C.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-4.png)\n\n### Page 7\n\n![The image presents a comparative schematic and data panel contrasting \"Base RHEA\" on the left with \"Doping 5000 ppm Boron\" on the right, connected by a central arrow labeled \"GB Engineering\" and \"Doping B/C\". The left section, attributed to \"Oxygen Embrittlement,\" displays an SEM image of \"Intergranular fracture,\" a stress-strain graph showing the material is \"Brittle at ambient temperature\" (25 °C), and atom probe tomography revealing \"O-2.1 at% iso-surfaces\" along a grain boundary. The right section, labeled \"GB Strengthening,\" shows an SEM of \"Intragranular fracture,\" stress-strain curves indicating that \"Doping B dramatically enhance both strength and plasticity\" at 25 °C and improves strength at 1600 °C, alongside high-resolution TEM and atom probe data visualizing boron segregation (\"B-1.37 at% iso-surfaces\") at the grain boundary. Legends identify elemental distributions for Nb, Mo, Ta, W, O, and B.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-5.png)\n\n### Page 8\n\n![This composite figure presents microstructural analysis and mechanical properties of high-entropy alloys, featuring panel (a) with a TEM image labeling \"BCC\" and \"HCP\" phases alongside a diffraction pattern inset, and panel (b) showing a high-resolution \"Phase boundary\" between BCC and HCP structures with elemental maps for Nb, Mo, Ta, W, and C below. On the right, two stress-strain graphs display data for samples labeled C0, C4, C10, and C16; the top chart is titled \"Compressed at RT\" with an Engineering stress (GPa) axis ranging from 0 to 3500, while the bottom chart is titled \"Compressed at 1600°C\" with an Engineering stress (MPa) axis from 0 to 1600. The surrounding text references \"ACTA METALLURGICA SINICA\" and discusses \"耐极低温高熵合金\" (cryogenic-resistant high-entropy alloys), contextualizing the data within extreme environment material research.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-6.png)\n\n### Page 9\n\n![The top left panel (a) presents a graph of J-Integral versus Crack extension for CrCoNi, displaying data curves for temperatures 20 K, 77 K, 198 K, and 293 K alongside toughness values K_JIC = 459 MPa·m^0.5 and K_SS = 544 MPa·m^0.5. To its right, panel (b) is an Ashby map plotting Fracture Toughness versus Yield Strength for a broad class of materials, featuring a specific orange marker for CrCoNi-based HEAs positioned near metallic glasses. The lower portion of the figure, labeled 20 K-deformed sample, consists of six microscopy images (D-I) revealing microstructural details like Stacking Faults, Nano Twin, and HCP phases, with panels F and I showing Virtual DF image views and Virtual SAD diffraction pattern insets.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-7.png)\n\n### Page 11\n\n![The image presents two panels detailing the temperature-dependent mechanical behavior and microstructural evolution of an alloy. The left panel is an engineering stress-strain graph plotting curves for temperatures ranging from 277 K to 77 K, demonstrating that yield strength and flow stress increase significantly as the temperature drops, with the 77 K curve reaching approximately 1600 MPa. The right panel features a schematic diagram labeled \"Decreasing deformation temperature\" with a gradient arrow from 277 K to 77 K, illustrating a transition in deformation mechanisms from primarily \"dislocation\" activity at higher temperatures to the formation of \"twin\" structures and an \"interfacial ω phase\" at lower temperatures.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-8.png)\n\n### Page 12\n\n![The image displays four vertical micrographs labeled \"Ni\", \"NiFe\", \"NiCoFe\", and \"NiCoFeCrMn\" at the bottom, arranged alongside a vertical depth scale on the left ranging from 0 to 2,000. The \"Ni\" panel shows large, bright, faceted defects scattered throughout the upper 1,500 units of depth, whereas the \"NiFe\" panel contains significantly fewer defects, mostly small bright spots near the bottom. The \"NiCoFe\" and \"NiCoFeCrMn\" panels exhibit bands of small, bright point defects concentrated near the 1,500 depth mark, with the upper regions appearing relatively clear. Surrounding text indicates these samples were radiated with 3MeV Ni+ ions, illustrating the influence of the number of principal elements on irradiation defects in alloys.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-9.png)\n\n### Page 13\n\n![The image contains four scientific plots comparing NiCoFeCrMn and NiCoFeCrMn-CN alloys. The top-left panel includes a histogram of CSRO size in nanometers versus frequency percentage and a bar chart of Area fraction percentage for the two alloys. Panel b) displays two line graphs of Atomic ration versus Position in nanometers for elements Ni, Co, Fe, Cr, and Mn, showing distinct fluctuation patterns between the NiCoFeCrMn and NiCoFeCrMn-CN samples. The bottom-left graph plots Swelling percentage against Temperature in degrees Celsius at 420 and 540, indicating higher swelling for the NiCoFeCrMn sample (black bar) at 540°C. The bottom-right panel presents a combined chart with diffusion coefficient D in Angstroms squared per picosecond on the left axis and the ratio D_vac/D_inter on the right axis, plotted for conditions with and without CSRO for both alloy types.](media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-10.png)\n<!-- llm-wiki:embedded-images -->\n", "images": [{"alt": "The image shows a standard black and white QR code matrix with three distinct square finder patterns located in the corners. The surrounding text identifies the associated document as a paper titled \"High-entropy alloy structural materials facing extreme service conditions: performance advantages, bottlenecks, and breakthrough paths\" by Lv Zhaoping. The text preceding the image explains that this code links to the \"China Academic Journals (Network Version)\" (ISSN 2096-4188), noting that such network-first publications are considered formal releases.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-1.png"}, {"alt": "The image consists of a solid gray background featuring a single thin black horizontal line near the top edge. No text, charts, or other visual elements are present within the image frame itself. Based on the surrounding text, this image appears within a document from Acta Metallurgica Sinica titled \"High-entropy alloy structural materials for extreme service conditions: Performance advantages, bottlenecks, and breakthrough paths\" by Lv Zhaoping.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-2.png"}, {"alt": "The image shows the cover of the journal \"金属学报\" (Acta Metallurgica Sinica) featuring a muted olive-green background with four circular logos aligned at the top. 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The chart features shaded background regions corresponding to these groups, with the green curves generally showing the highest values and the red/black curves showing the lowest. The surrounding text identifies this visualization as Figure 2, noting specifically that the (NbMoTaW)99.5B0.5 alloy achieves a yield strength of > 500 MPa at 1600 °C.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-4.png"}, {"alt": "The image presents a comparative schematic and data panel contrasting \"Base RHEA\" on the left with \"Doping 5000 ppm Boron\" on the right, connected by a central arrow labeled \"GB Engineering\" and \"Doping B/C\". The left section, attributed to \"Oxygen Embrittlement,\" displays an SEM image of \"Intergranular fracture,\" a stress-strain graph showing the material is \"Brittle at ambient temperature\" (25 °C), and atom probe tomography revealing \"O-2.1 at% iso-surfaces\" along a grain boundary. The right section, labeled \"GB Strengthening,\" shows an SEM of \"Intragranular fracture,\" stress-strain curves indicating that \"Doping B dramatically enhance both strength and plasticity\" at 25 °C and improves strength at 1600 °C, alongside high-resolution TEM and atom probe data visualizing boron segregation (\"B-1.37 at% iso-surfaces\") at the grain boundary. Legends identify elemental distributions for Nb, Mo, Ta, W, O, and B.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-5.png"}, {"alt": "This composite figure presents microstructural analysis and mechanical properties of high-entropy alloys, featuring panel (a) with a TEM image labeling \"BCC\" and \"HCP\" phases alongside a diffraction pattern inset, and panel (b) showing a high-resolution \"Phase boundary\" between BCC and HCP structures with elemental maps for Nb, Mo, Ta, W, and C below. On the right, two stress-strain graphs display data for samples labeled C0, C4, C10, and C16; the top chart is titled \"Compressed at RT\" with an Engineering stress (GPa) axis ranging from 0 to 3500, while the bottom chart is titled \"Compressed at 1600°C\" with an Engineering stress (MPa) axis from 0 to 1600. The surrounding text references \"ACTA METALLURGICA SINICA\" and discusses \"耐极低温高熵合金\" (cryogenic-resistant high-entropy alloys), contextualizing the data within extreme environment material research.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-6.png"}, {"alt": "The top left panel (a) presents a graph of J-Integral versus Crack extension for CrCoNi, displaying data curves for temperatures 20 K, 77 K, 198 K, and 293 K alongside toughness values K_JIC = 459 MPa·m^0.5 and K_SS = 544 MPa·m^0.5. To its right, panel (b) is an Ashby map plotting Fracture Toughness versus Yield Strength for a broad class of materials, featuring a specific orange marker for CrCoNi-based HEAs positioned near metallic glasses. The lower portion of the figure, labeled 20 K-deformed sample, consists of six microscopy images (D-I) revealing microstructural details like Stacking Faults, Nano Twin, and HCP phases, with panels F and I showing Virtual DF image views and Virtual SAD diffraction pattern insets.", "url": "media/面向极端服役条件的高熵合金结构材料：性能优势、瓶颈与突破路径_吕昭平/img-7.png"}, {"alt": "The image presents two panels detailing the temperature-dependent mechanical behavior and microstructural evolution of an alloy. The left panel is an engineering stress-strain graph plotting curves for temperatures ranging from 277 K to 77 K, demonstrating that yield strength and flow stress increase significantly as the temperature drops, with the 77 K curve reaching approximately 1600 MPa. 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The bottom-left graph plots Swelling percentage against Temperature in degrees Celsius at 420 and 540, indicating higher swelling for the NiCoFeCrMn sample (black bar) at 540°C. 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母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元扩展体系\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrni-合金.md", "score": 0.016129032258064516, "snippet": "# CoCrNi 合金 (中熵合金) > ## 定义: ## 定义  CoCrNi 合金是由 Co、Cr、Ni 三种元素组成的中熵合金（Medium-Entropy Alloy, MEA），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的三元简化体系。尽管元素数量较少，但 CoCrNi 合金展现出优异的低温强韧性，是低温应用研究的重点材料。", "title": "CoCrNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6702190637588501}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: Cantor 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，低温材料]\nrelated: [高熵合金，低温强韧化，孪晶诱导塑性，形变强化]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn)\n\n## 定义\n\nCantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **特点**: 易于制备成形，综合性能优异\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶变形\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 研究了 Cantor 合金在不同温度的拉伸性能：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~600 MPa | ~60% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n随着温度降低，该合金的强度和塑性同时得到大幅度改善。\n\n### 形变强化后性能\n\n低温轧制工艺可显著提升 Cantor 合金性能：\n\n- **77 K 拉伸强度**: 可达 2 GPa\n- **断裂应变**: 超过 7%\n- **4.2 K 强度**: 可达 2.25 GPa\n\n## 变形机制\n\n### 低温变形特点\n\n1. **位错滑移**: 低温下位错运动受阻，但仍为主要硬化机制\n2. **纳米孪晶**: 低温变形后期出现大量纳米孪晶\n3. **孪晶片层细化**: 孪生机制产生的低能界面导致晶粒显著细化\n4. **加工硬化**: 低能界面有效阻碍位错运动，提高加工硬化率\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时，Cantor 合金呈现锯齿流变特点。关于其成因存在不同观点：\n- 孪晶主导机制\n- 位错惯性与 L-C 锁交互作用\n- 相变行为贡献\n\n## 强韧化改性\n\n### 间隙原子强化\n\n- **C 掺杂**: 加入 1% C，77 K 屈服强度可达 1 GPa，延伸率 42.6%\n- **N 掺杂**: 引入 2.1% N，低温屈服强度高达 1 GPa，延伸率 70%\n\n### 形变强化\n\n- **冷轧**: 50% 压下量可将屈服强度由 350 MPa 提高至 900 MPa\n- **低温轧制**: 拉伸强度可达 1500-2000 MPa\n- **高压扭转**: 硬度可由 150 HV 提高至 482 HV\n\n## 断裂韧性\n\n单相 fcc 高熵合金具有优异的低温韧性：\n- **裂纹萌生初期**: 断裂韧性超过 200 MPa·m^1/2^\n- **77 K 裂纹扩展**: 断裂韧性超过 300 MPa·m^1/2^\n- **对比**: 与低温性能最好的奥氏体不锈钢和高镍钢相媲美\n\n## 局限性\n\n- 单相 Cantor 合金的低温强度与传统低温结构材料相比不具备显著优势\n- 超高强度策略（如高压扭转）会导致塑性显著下降\n- 含贵重元素（Co、Ni），成本较高\n\n## 相关研究\n\n- Otto 等 (2013) - 晶粒尺寸对低温力学性能的影响\n- Gludovatz 等 (2014) - 低温断裂韧性评估\n- Stepanov 等 (2015) - 低温轧制工艺影响\n- 刘俊鹏等 (2018-2019) - 超低温变形机制及锯齿流变行为\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[CoCrFeNi 合金]] - 四元简化体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 中熵合金变体\n- [[低温强韧化]] - 性能提升策略\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cantor-合金.md", "score": 0.015873015873015872, "snippet": "# Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) > ## 定义: ## 定义  Cantor 合金是成分为 CoCrFeNiMn 的等原子比高熵合金，由 Cantor 等人于 2004 年首次报道，是最早被发现和研究的典型单相 fcc 结构高熵合金之一，常作为高熵合金低温性能的基准材料。", "title": "Cantor 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6643455028533936}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.015625, "snippet": "# 共格析出 > ## 典型析出相 > ### FCC 基高熵合金: ### FCC 基高熵合金 - **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相 - **尺寸**: 30-50 nm - **体积分数**: 可达 50-55%", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6622947454452515}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 层错能\ncreated: 2026-05-24\nupdated: 2026-05-24\ntags: [晶体缺陷，变形机制，FCC 金属，高熵合金]\nrelated: [变形孪晶，CoCrFeMnNi-高熵合金，固溶强化机制详解]\nsources: [\"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\"]\n---\n# 层错能\n\n**层错能 (Stacking Fault Energy, SFE)** 是晶体中形成堆垛层错所需的能量，是决定 FCC 金属和合金变形模式（滑移 vs 孪生）的关键内禀参数。\n\n## 定义\n\n层错能是指晶体中正常堆垛顺序被破坏形成层错时，单位面积增加的能量。在 FCC 结构中，正常堆垛顺序为 ABCABC...，层错会破坏这一顺序。\n\n## 对变形机制的影响\n\n层错能高低直接决定材料的变形行为：\n\n### 高层错能 (>80 mJ/m²)\n- 位错不易分解\n- 易发生交滑移\n- 变形以位错滑移为主\n- 典型材料：铝、镍\n\n### 中层错能 (40-80 mJ/m²)\n- 位错部分分解\n- 滑移和孪晶共同作用\n- 典型材料：部分不锈钢\n\n### 低层错能 (<40 mJ/m²)\n- 位错广泛分解为扩展位错\n- 抑制交滑移和位错回复\n- 有利于变形孪晶形核\n- 典型材料：CoCrFeMnNi 高熵合金 (~21 mJ/m²)\n\n## CoCrFeMnNi 合金的层错能\n\n根据第一性原理计算，CoCrFeMnNi 高熵合金的层错能约为 **21 mJ/m²**（室温），属于典型的低层错能材料。这一特性导致：\n\n1. **扩展位错宽度大**: 位错分解程度高\n2. **位错回复受抑**: 平面滑移模式主导\n3. **高位错存储能力**: 即使超细晶下也能存储大量位错\n4. **孪晶倾向**: 在粗晶条件下易激活变形孪晶\n\n## 层错能与晶粒尺寸的耦合\n\n层错能是内禀属性，但变形模式的实际表现还受外禀因素（如晶粒尺寸）影响：\n\n- **粗晶 + 低 SFE**: 孪晶普遍激活（TWIP 效应）\n- **超细晶 + 低 SFE**: 孪晶被抑制，但位错存储能力仍强\n\n这表明**层错能决定基本变形模式，晶粒尺寸控制具体变形行为**。\n\n## 测量与计算方法\n\n- **第一性原理计算**: 基于密度泛函理论 (DFT)\n- **实验间接测定**: 通过孪晶间距、位错组态等推算\n- **热力学模型**: 基于合金成分预测\n\n## 研究意义\n\n层错能是理解和预测高熵合金变形行为的核心参数，对于：\n- 合金成分设计\n- 变形机制预测\n- 力学性能优化\n\n具有基础性指导作用。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/层错能.md", "score": 0.015384615384615385, "snippet": "# 层错能 > ## 对变形机制的影响 > ### 中层错能 (40-80 mJ/m²): ### 中层错能 (40-80 mJ/m²) - 位错部分分解 - 滑移和孪晶共同作用 - 典型材料：部分不锈钢", "title": "层错能", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6412467360496521}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.015151515151515152, "snippet": "# σ相 > ## 基本信息: ## 基本信息  - **类型**: 非共格金属间化合物强化相 - **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa) - **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金", "title": "σ相", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6405186653137207}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeNi 合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.014925373134328358, "snippet": "# CoCrFeNi 合金 > ## 定义: ## 定义  CoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5372622609138489}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: CoCrFeMnNi 高熵合金\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-05-24\ntags: [\"高熵合金，Cantor 合金，材料\", \"高熵合金，FCC 结构，康托尔合金\", \"高熵合金\", \"Cantor 合金\", \"材料\", \"FCC 结构\", \"康托尔合金\"]\nrelated: [\"高熵合金，高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制\", \"高熵合金，变形孪晶，层错能，极端服役条件\", \"高熵合金\", \"高熵合金中非金属夹杂物\", \"高熵合金纯净度控制\", \"变形孪晶\", \"层错能\", \"极端服役条件\"]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\", \"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\", \"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# CoCrFeMnNi 高熵合金\n\nCoCrFeMnNi 高熵合金，又称**康托尔合金 (Cantor Alloy)**，是目前研究较为成熟、有望最先实现工业化应用的高熵合金之一，也是最具代表性的单相 FCC 结构高熵合金。该合金由 Cr、Mn、Fe、Co、Ni 五种过渡族元素等原子比组成，因其优异的低温性能和作为研究变形机制的模型材料而受到广泛关注。\n\n## 基本特性\n\n- **晶体结构**：单相面心立方（FCC）固溶体\n- **层错能 (SFE)**：约 21 mJ/m²（室温），属于低层错能材料\n- **低温性能**：77 K 下屈服强度约为 1300 MPa，液氮温度下仍保持高韧性\n- **典型性能**：优异的低温韧性、高强度、良好塑性，保持优异的强塑性匹配\n\n## 变形机制\n\nCoCrFeMnNi 合金的变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，其低层错能 (~21 mJ/m²) 是变形行为的关键内禀因素。\n\n### 层错能效应\n- 促进位错分解，形成扩展位错\n- 抑制位错交滑移和回复\n- 有利于变形孪晶的形核（在粗晶条件下）\n- 促进高位错存储能力\n\n### 晶粒尺寸依赖性\n- **粗晶条件 (>13 µm)**：\n  - 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[高熵合金，fcc 结构，四元合金]\nrelated: [高熵合金，cantor-合金，孪晶诱导塑性，相变诱导塑性]\nsources: [\"高熵合金的低温塑性变形机制及强韧化研究进展.pdf\"]\n---\n\n# CoCrFeNi 合金\n\n## 定义\n\nCoCrFeNi 合金是由 Co、Cr、Fe、Ni 四种元素组成的高熵合金（或中熵合金），是 Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) 的四元简化体系，具有单相 fcc 结构，是低温强韧化研究的重要对象。\n\n## 晶体结构\n\n- **结构类型**: 单相 fcc（面心立方）固溶体\n- **层错能**: 较低，有利于孪晶和相变变形\n- **相稳定性**: 低温下可发生 fcc→hcp 相变\n\n## 低温力学性能\n\n### 基础性能\n\n2013 年 Gali 和 George 的研究：\n\n| 温度 | 拉伸强度 | 延伸率 |\n|------|---------|--------|\n| 室温 | ~500 MPa | ~50% |\n| 77 K | >1 GPa | >60% |\n\n### 超低温性能 (4.2 K)\n\n刘俊鹏等 (2019) 研究发现 CoCrFeNi 合金在极低温环境 (4.2 K) 的优异性能：\n\n- **断裂强度**: 1.26 GPa\n- **延伸率**: 高达 61%\n- **变形机制**: TWIP + TRIP 复合强韧化\n\n## 变形机制\n\n### 孪晶诱导塑性 (TWIP)\n\n在极低温环境 (4.2 K) 会发生大量的孪晶变形：\n- 纳米孪晶（包括交叉孪晶和协同孪晶）\n- TWIP 机制显著提高加工硬化能力\n- 推迟颈缩行为的产生，改善低温塑性\n\n### 相变诱导塑性 (TRIP)\n\n在极低温准静态加载过程中发生明显的 fcc-hcp 相变：\n- 相变行为吸收能量并强化\n- 与孪晶机制协同作用\n- 综合性能优于传统低温工程材料\n\n### 锯齿流变\n\n在 20 K 及以下的超低温环境变形时呈现锯齿流变特点：\n- HRTEM 证实存在大量纳米孪晶和少量 fcc-hcp 相变\n- 位错密度可高达 9.2 × 10^15^ m^-2^\n- 具体机制仍存在学术争议\n\n## 强韧化改性\n\n### 析出强化\n\n通过添加 Al、Ti 元素可形成 L12 有序析出相：\n- (FeCoNiCr)~94~Ti~2~Al~4~ 室温强度由 500 MPa 提升至 1300 MPa\n- 析出相阻碍位错运动，提高强度\n\n### 形变强化\n\n- **轧制工艺**: 显著提高强度，低温轧制后 77 K 拉伸强度可达 2 GPa\n- **丝材制备**: 热拉拔 CoCrNi 丝材 77 K 屈服强度 1.5 GPa，延伸率>37%\n\n## 与 Cantor 合金对比\n\n| 特性 | CoCrFeNi | Cantor 合金 (CoCrFeNiMn) |\n|------|----------|-------------------------|\n| 元素数量 | 4 | 5 |\n| 层错能 | 较低 | 较低 |\n| 相变倾向 | fcc→hcp 更易发生 | 相对稳定 |\n| 成本 | 略低 | 略高 (含 Mn) |\n| 研究成熟度 | 高 | 最高 (基准材料) |\n\n## 应用前景\n\n- 低温超导铠甲材料\n- 液氢/液氧储藏容器\n- 深空探测结构件\n- 高性能丝材（替代传统金属丝材）\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 母类材料\n- [[Cantor 合金]] - 五元扩展体系\n- [[CoCrNi 合金]] - 三元简化体系\n- [[孪晶诱导塑性]] - 主要变形机制\n- [[相变诱导塑性]] - 超低温变形机制\n", "images": [], "path": "wiki/entities/cocrfeni-合金.md", "score": 0.030536130536130537, "snippet": "--- type: entity title: CoCrFeNi 合金 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [高熵合金，fcc 结构，四元合金] relat...", "title": "CoCrFeNi 合金", "titleMatch": true, "vectorScore": 0.5795300602912903}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 共格析出\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [析出机制，微观组织，强化机制]\nrelated: [纳米析出强化，L12 相，B2 相，位错切过机制]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# 共格析出\n\n## 定义\n\n共格析出是指析出相与基体之间存在完全共格关系，即两相之间的晶格常数非常接近，晶体结构相似，界面能较低。\n\n## 核心特征\n\n1. **晶格匹配**: 析出相与基体晶格常数接近，错配度低 (通常<1%)\n2. **界面能低**: 共格界面能量低，析出能垒低\n3. **热力学稳定性**: 可长时间稳定存在于基体中\n4. **纳米尺度**: 通常以纳米尺度弥散分布，尺寸细小、数目密度高\n\n## 强化机制\n\n共格析出相的强化主要通过**位错切过机制**实现:\n- 位错直接穿过共格纳米析出相\n- 在阻碍位错运动的同时保持一定的位错可移动性\n- 避免严重应力集中，降低析出相作为裂纹源的风险\n\n## 典型析出相\n\n### FCC 基高熵合金\n- **L12 相**: Ni3Al 型结构，如 (FeCoNi)86Al7Ti7 合金中 L12-Ni3(Al,Ti) 相\n- **尺寸**: 30-50 nm\n- **体积分数**: 可达 50-55%\n\n### BCC 基高熵合金\n- **B2 相**: NiAl 型结构，如 ZrNbTaAlTi 难熔高熵合金中 B2 相\n- **尺寸**: 约 10-20 nm\n- **形貌**: 立方形貌\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度**: 屈服强度可超 1000 MPa (L12 强化)，室温屈服强度 1193 MPa (B2 强化)\n- **塑性**: 均匀延伸率可达 50% 以上 (L12 强化)\n- **高温性能**: BCC/B2 共格组织在 600℃仍保持高强度 (1060 MPa)\n\n## 微观组织调控\n\n为最大限度发挥共格析出强化作用，需精细调控:\n- **析出相类型**: 选择合适成分的析出相\n- **形状**: 球形颗粒或片层结构\n- **大小**: 纳米尺度优化\n- **体积分数**: 平衡强度与塑性\n- **分布**: 均匀弥散分布\n\n## 与[[非共格析出]]的对比\n\n| 特征 | 共格析出 | 非共格析出 |\n|------|----------|------------|\n| 界面关系 | 晶格匹配，共格 | 无晶格对应，非共格 |\n| 位错机制 | 切过 | 绕过 |\n| 塑性影响 | 保持良好塑性 | 可能引发脆性 |\n| 典型相 | L12, B2 | σ, μ, Laves |\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/共格析出.md", "score": 0.02738245361196181, "snippet": "--- type: concept title: 共格析出 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [析出机制，微观组织，强化机制]...", "title": "共格析出", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.8526787757873535}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 层错能\ncreated: 2026-05-24\nupdated: 2026-05-24\ntags: [晶体缺陷，变形机制，FCC 金属，高熵合金]\nrelated: [变形孪晶，CoCrFeMnNi-高熵合金，固溶强化机制详解]\nsources: [\"随着晶粒细化 CoCrFeMnNi 高熵合金中孪晶行为的转变.pdf\"]\n---\n# 层错能\n\n**层错能 (Stacking Fault Energy, SFE)** 是晶体中形成堆垛层错所需的能量，是决定 FCC 金属和合金变形模式（滑移 vs 孪生）的关键内禀参数。\n\n## 定义\n\n层错能是指晶体中正常堆垛顺序被破坏形成层错时，单位面积增加的能量。在 FCC 结构中，正常堆垛顺序为 ABCABC...，层错会破坏这一顺序。\n\n## 对变形机制的影响\n\n层错能高低直接决定材料的变形行为：\n\n### 高层错能 (>80 mJ/m²)\n- 位错不易分解\n- 易发生交滑移\n- 变形以位错滑移为主\n- 典型材料：铝、镍\n\n### 中层错能 (40-80 mJ/m²)\n- 位错部分分解\n- 滑移和孪晶共同作用\n- 典型材料：部分不锈钢\n\n### 低层错能 (<40 mJ/m²)\n- 位错广泛分解为扩展位错\n- 抑制交滑移和位错回复\n- 有利于变形孪晶形核\n- 典型材料：CoCrFeMnNi 高熵合金 (~21 mJ/m²)\n\n## CoCrFeMnNi 合金的层错能\n\n根据第一性原理计算，CoCrFeMnNi 高熵合金的层错能约为 **21 mJ/m²**（室温），属于典型的低层错能材料。这一特性导致：\n\n1. **扩展位错宽度大**: 位错分解程度高\n2. **位错回复受抑**: 平面滑移模式主导\n3. **高位错存储能力**: 即使超细晶下也能存储大量位错\n4. **孪晶倾向**: 在粗晶条件下易激活变形孪晶\n\n## 层错能与晶粒尺寸的耦合\n\n层错能是内禀属性，但变形模式的实际表现还受外禀因素（如晶粒尺寸）影响：\n\n- **粗晶 + 低 SFE**: 孪晶普遍激活（TWIP 效应）\n- **超细晶 + 低 SFE**: 孪晶被抑制，但位错存储能力仍强\n\n这表明**层错能决定基本变形模式，晶粒尺寸控制具体变形行为**。\n\n## 测量与计算方法\n\n- **第一性原理计算**: 基于密度泛函理论 (DFT)\n- **实验间接测定**: 通过孪晶间距、位错组态等推算\n- **热力学模型**: 基于合金成分预测\n\n## 研究意义\n\n层错能是理解和预测高熵合金变形行为的核心参数，对于：\n- 合金成分设计\n- 变形机制预测\n- 力学性能优化\n\n具有基础性指导作用。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/层错能.md", "score": 0.026022913256955812, "snippet": "--- type: concept title: 层错能 created: 2026-05-24 updated: 2026-05-24 tags: [晶体缺陷，变形机制，FCC 金属...", "title": "层错能", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6619334816932678}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 同轴送粉\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]\nrelated: [激光熔覆高熵合金涂层，高熵合金制备工艺，高熵合金粉末技术]\nsources: [\"激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构.pdf\"]\n---\n# 同轴送粉 (Coaxial Powder Feed)\n\n## 定义\n\n[[同轴送粉]]是[[激光熔覆]]技术中的一种送粉方式，粉末从多个通道（通常为 3-4 个）围绕激光束同轴聚焦于基体表面，实现粉末与激光的精确同步。\n\n## 技术特点\n\n### 优势\n\n- **粉末利用率高**: 粉末聚焦于光斑中心，减少浪费\n- **熔覆效率高**: 可实现高速扫描和大面积熔覆\n- **方向适应性好**: 适用于复杂曲面和多方向加工\n- **稀释率可控**: 粉末与激光同步性好，热输入稳定\n\n### 系统组成\n\n- **送粉喷嘴**: 多通道设计（本研究为四通道）\n- **激光头**: 光纤激光器（本研究为 6kW）\n- **保护气体**: 氩气保护（氧浓度<10ppm）\n- **粉末输送系统**: 精确控制送粉速率\n\n## 本研究中的工艺参数\n\n在《激光熔覆制备高熵合金涂层及微观结构》研究中：\n\n| 参数 | 数值 |\n|------|------|\n| 激光功率 | 6kW 光纤激光 |\n| 送粉通道 | 4 个 |\n| 保护气体 | 氩气 |\n| 氧浓度 | <10ppm |\n| 光斑直径 | 约 1.5mm |\n| 粉末粒径 | 45-105μm |\n| 粉末类型 | 气雾化[[CrMnFeCoNi 高熵合金]] |\n\n## 与侧向送粉的对比\n\n| 特征 | 同轴送粉 | 侧向送粉 |\n|------|----------|----------|\n| 粉末聚焦 | 中心聚焦 | 侧面注入 |\n| 方向适应性 | 好 | 较差 |\n| 粉末利用率 | 高 | 中等 |\n| 设备复杂度 | 高 | 较低 |\n\n## 应用意义\n\n[[同轴送粉]]是实现高质量[[激光熔覆高熵合金涂层]]的关键工艺之一，对于[[高熵合金应用领域]]中的表面强化和防腐具有重要意义。\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/同轴送粉.md", "score": 0.02471590909090909, "snippet": "--- type: concept title: 同轴送粉 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [激光加工，送粉技术，工艺参数]...", "title": "同轴送粉", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.6808246374130249}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 选区激光熔化\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [增材制造，激光加工，粉末床融合]\nrelated: [高熵合金，增材制造，激光熔覆技术]\nsources: [\"高熵合金制备及应用研究进展_宫书林.pdf\"]\n---\n# 选区激光熔化\n\n**选区激光熔化** (Selective Laser Melting, SLM) 是粉末床融合技术 (PBF) 的一种，是增材制造高熵合金的关键工艺。\n\n## 技术原理\n\nSLM 技术将三维模型进行二维切片处理，以逐层堆积的方式制备目标材料。通过高能量束（激光/电子束）选择性熔化粉末床中的粉末，形成熔池，冷却后凝固成固体层。\n\n## 工艺特点\n\n- **加热速度和冷却速度快**\n- **熔池尺寸小**\n- **可使高熵合金粉末在极短的时间内完成熔化和凝固过程**\n\n## 对高熵合金性能的影响\n\n### 微观组织\n\n- 晶粒尺寸细小\n- 元素分布均匀\n- 强度远高于铸件\n- 可改善成分偏析\n\n### 耐蚀性\n\n库岩涛等人采用选区激光熔化技术制备了不同工艺参数的 AlCoCrFeNi2.1 共晶高熵合金：\n\n- **微观组织**: 涂层以层片状为主，少部分存在胞状，胞内为 B2 相，胞壁为 L12 相\n- **最佳工艺**: 当激光能量密度为 180J·mm⁻³时，试样耐蚀性较好\n- **机理**: 纳米级层片更细小，可形成致密的钝化膜，阻碍 Cl⁻等腐蚀性离子侵蚀涂层表面\n\n### 钝化膜形成\n\n- 该钝化膜与基体紧密结合\n- 能有效抑制微电池腐蚀\n- 增强抗腐蚀能力\n\n## 工艺参数影响\n\n激光能量密度是影响 SLM 成形高熵合金性能的关键参数：\n\n- 能量密度过低：可能导致未熔合缺陷\n- 能量密度过高：可能导致元素挥发、气孔增多\n- 最佳能量密度：需根据具体合金体系优化\n\n## 相关页面\n\n- [[高熵合金]] - 应用材料\n- [[增材制造]] - 技术分类\n- [[激光熔覆技术]] - 相关激光工艺\n- [[钝化膜]] - 耐蚀机理", "images": [], "path": "wiki/concepts/选区激光熔化.md", "score": 0.024489795918367346, "snippet": "--- type: concept title: 选区激光熔化 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [增材制造，激光加工，粉末床...", "title": "选区激光熔化", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.5464543700218201}, {"content": "---\ntype: concept\ntitle: 非金属夹杂物\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [冶金，缺陷，高熵合金]\nrelated: [高熵合金中非金属夹杂物，高熵合金纯净度控制，点蚀机理]\nsources: [\"高熵合金中非金属夹杂物控制的研究进展.pdf\"]\n---\n# 非金属夹杂物\n\n非金属夹杂物（Nonmetallic Inclusions, NMIs）是合金中由杂质元素（O, S, N, C 等）形成的非金属相，是高熵合金性能劣化的主要因素之一。\n\n## 主要类型\n\n### 氧化物\n- Al2O3\n- MnAl2O4（尖晶石）\n- MnCr2O4（尖晶石）\n- MgAl2O4（尖晶石）\n- Cr2O3\n- Ce2O3、CeCrO3（稀土氧化物）\n\n### 硫化物\n- MnS\n- Mn(S,Se)\n- Ce2O2(S,Se)、Ce2(S,Se)3（稀土硫化物）\n\n### 碳化物\n- M23C6（富铬碳化物）\n\n### 复合夹杂物\n- MnAl2O4–MnCr2O4+Mn(S,Se)\n- Al2O3–AlN 团簇\n\n## 形成机理\n\n1. **原料杂质**：即使使用高纯金属原料（>99.9%），仍含有少量 C、O、S、N、Al 等杂质\n2. **坩埚 - 熔体反应**：耐火材料（MgO、Al2O3）与合金液相互作用引入杂质\n3. **气氛影响**：真空、惰性气体保护或空气暴露会影响夹杂物类型\n4. **精炼渣**：渣系成分影响夹杂物的转变和去除\n\n## 对性能的影响\n\n### 力学性能\n- 显著降低极限抗拉强度（UTS）\n- 大尺寸团簇状夹杂物危害更大\n- 夹杂物面积分数从 0.42% 降至 0.27%，UTS 从 370 MPa 提升至 480 MPa\n\n### 耐腐蚀性能\n- 作为点蚀核心降低耐蚀性\n- MnS 包裹在 Mn–Cr–O 夹杂物表面可作为点蚀起始位置\n- 添加 Ce 后夹杂物尺寸减小，点蚀电位提高\n\n## 控制方法\n\n- **真空感应熔炼（VIM）**：减少气氛引入的杂质\n- **渣精炼**：使用 CaO–Al2O3–MgO 系渣系脱硫\n- **稀土添加**：添加 Ce、Y 等元素改变夹杂物形态与分布\n- **坩埚选择**：MgO 坩埚比 Al2O3 坩埚脱硫效果更好\n", "images": [], "path": "wiki/concepts/非金属夹杂物.md", "score": 0.02439349506798187, "snippet": "--- type: concept title: 非金属夹杂物 created: 2026-04-29 updated: 2026-04-29 tags: [冶金，缺陷，高熵合金] r...", "title": "非金属夹杂物", "titleMatch": false, "vectorScore": 0.7248317003250122}, {"content": "---\ntype: entity\ntitle: σ相\ncreated: 2026-04-29\nupdated: 2026-04-29\ntags: [材料相，析出相，金属间化合物]\nrelated: [非共格析出，纳米析出强化，μ相，Laves 相]\nsources: [\"纳米析出强化高熵合金的研究进展.pdf\"]\n---\n# σ相\n\n## 基本信息\n\n- **类型**: 非共格金属间化合物强化相\n- **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa)\n- **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金\n\n## 在高熵合金中的作用\n\nσ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:\n\n1. **非共格关系**: 与 FCC 基体无晶格对应关系\n2. **形成条件**: 常在凝固过程中或时效处理时析出\n3. **强化机制**: 奥罗万绕过机制，显著阻碍位错运动\n4. **脆性风险**: 本征脆性，但可被高韧性基体容纳\n\n## 力学性能贡献\n\n- **强度提升**: FeCoNiCrMo0.3 合金中σ/μ相强化使抗拉强度达 1.2 GPa\n- **塑性保持**: 延伸率可达 19%，得益于 FCC 基体高韧性\n- **加工硬化**: 基体加工硬化指数高达 0.75，可阻止裂纹快速扩展\n\n## 与传统合金的对比\n\n在传统镍基高温合金中，σ相被视为有害相需避免形成。但在高熵合金中，利用 FCC 基体的高塑性和加工硬化能力可以\"容纳\"这些脆性相，实现强韧性良好匹配。\n\n## 相关相\n\n- [[μ相]] — 与σ相类似的非共格脆性析出相\n- [[Laves 相]] — 另一种常见的非共格金属间化合物强化相\n", "images": [], "path": "wiki/entities/σ相.md", "score": 0.023747031621047368, "snippet": "...本信息  - **类型**: 非共格金属间化合物强化相 - **特征**: 本征脆性，硬度极高 (纳米压痕硬度可达 15 GPa) - **常见体系**: FeCoNiCrMo 等含 Mo 高熵合金  ## 在高熵合金中的作用  σ相是高熵合金中典型的**非共格析出相**，具有以下特征:  1. 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