铝（Al）和钛（Ti）对高熵合金中D0 22-L1 2双超晶格沉淀行为的不同影响

《Scripta Materialia》：Opposite effects of Al and Ti on the precipitation behaviors of D0 22-L1 2 dual superlattices in high entropy alloys

高熵合金中Al和Ti对L1?-D0??双超晶格的差异化调控机制研究，发现Al促进D0??向L1?转变形成孪生析出相，而Ti在维持D0??稳定的同时允许独立L1?析出，这种协同调控使合金兼具高强度和高延展性。

　　

卢建林|曹荣天|杨忠生|王志军|李俊杰|王金城|王磊|何峰

西北工业大学凝固加工国家重点实验室，中国西安710072

摘要

铝（Al）和钛（Ti）常用于L1₂相的析出，而铌（Nb）则促进D0₂₂相的形成。然而，为了调控L1₂-D0₂₂双超晶格的形成，通常需要同时调整Al和Ti的成分，并添加Nb，但这忽略了它们对析出行为的独立影响。本研究通过在Ni_2.1CoCrFeNb_0.2高熵合金（HEA）中分别添加Al和Ti来系统探讨它们对L1₂-D0₂₂双超晶格形成的不同作用。当Al含量为0.5原子%时，L1₂超晶格在D0₂₂/基体界面处形成，生成D0₂₂-L1₂孪晶沉淀；而当Al含量为1原子%时，仅形成L1₂沉淀。相反，当Ti含量为1–2原子%时，L1₂沉淀独立存在于基体中，而D0₂₂沉淀占主导。结果表明，Al能够促使D0₂₂相转变为L1₂相，而Ti则保持D0₂₂相的稳定性，同时允许L1₂相的独立形成。含有孪晶沉淀的HEA材料兼具较高的强度和延展性，为双超晶格强化HEA的设计提供了策略。

作者贡献声明

CRediT作者贡献声明

卢建林：撰写初稿、验证结果、方法设计、实验研究、数据分析。曹荣天：数据分析。杨忠生：数据分析。王志军：数据分析。李俊杰：数据分析。王金城：数据分析。王磊：数据分析。何峰：撰写终稿、审稿编辑、项目协调、资源调配、资金申请、概念构思。

利益冲突声明

作者声明没有已知的可能影响本文研究的财务利益冲突或个人关系。

致谢

本研究得到了以下机构的财政支持：国家自然科学基金（项目编号：52474425）、广东省基础与应用基础研究基金（项目编号：2023A1515012703）、中国科协青年精英科学家资助计划（项目编号：2023QNRC001）、西北工业大学凝固加工国家重点实验室研究基金（项目编号：2023-QZ-02）以及中央高校基本科研业务费（项目编号：G2022KY05109）。