(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金时效处理的微结构与力学性能调控：多参数优化与强塑性平衡机制

为解决高熵合金(HEAs)强塑性难以协同调控的问题，研究人员系统探究了(FeCoNi)86Al7Ti7合金在690-820°C时效温度及1-16h时效时间下的L12相演变规律。发现低温短时效可形成纳米级L12强化相，而高温长时效导致粗化，最终在780°C/4h和820°C/1h条件下同步实现1020MPa屈服强度与30%延伸率，为HEAs热处理工艺设计提供新范式。

　　

在材料科学领域，如何打破金属材料强度与塑性的"此消彼长"魔咒一直是核心挑战。传统合金如Inconel 718通过γ′/γ″多相结构实现性能平衡，但其设计空间已接近极限。高熵合金(HEAs)因其独特的成分设计自由度成为新突破口，其中(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇合金通过L1₂型金属间化合物(IMCs)强化展现潜力，但时效工艺对微观结构演变的系统性影响尚不明确。江苏理工学院团队在《Journal of Alloys and Compounds》发表的研究，首次揭示了该合金在690-820°C时效过程中L1₂相的尺寸-分布-性能关联规律。

研究采用电弧熔炼制备合金锭，经1150°C/2h均匀化处理后冷轧65%，随后在690-820°C区间进行1-16h时效。通过硬度测试、透射电镜(TEM)和拉伸实验表征性能，结合X射线衍射(XRD)分析相组成。

时效温度/时间对硬度与微观结构的影响
研究发现低温(690°C)短时效(1h)时L1₂相呈10-20nm弥散分布，硬度达峰值389HV；而820°C/16h时效后颗粒粗化至50-100nm，硬度下降15%。TEM显示低温时效下L1₂相与基体γ相存在共格界面，位错切过机制主导强化；高温时效则出现半共格界面，奥罗万绕过机制占优。

力学性能与强化机制
780°C/4h时效获得最优强塑性组合：屈服强度1020MPa，延伸率30%。该状态下L1₂相呈双峰分布(20nm+50nm)，既能阻碍位错运动又保留塑性变形能力。对比发现820°C/1h时效虽达到相近强度，但延伸率波动较大(25-35%)，表明温度敏感性更高。

结论与意义
该研究建立了(FeCoNi)₈₆Al₇Ti₇合金时效参数-微观结构-性能的定量关系，证实通过调控L1₂相尺寸分布可实现"鱼与熊掌兼得"。特别值得注意的是，研究提出两种等效工艺路径(780°C/4h或820°C/1h)，为工业应用提供灵活选择——后者可节能40%且缩短75%工时。这一发现不仅丰富了HEAs强化理论，更推动多相高熵合金向工程化应用迈出关键一步。