综述:高熵合金的加工工艺、微观结构演化与工程性能:综述

《Materials》:Processing, Microstructural Evolution and Engineering Performance of High-Entropy Alloys: A Review

【字体: 时间:2026年09月09日 来源:Materials 3.7

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   摘要

  

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高熵合金(HEAs)和主多元合金(MPEAs)在调控相稳定性、微观组织和性能方面提供了广泛成分灵活性。然而,仅凭名义成分和平均相组成不足以描述加工和使用过程中实际形成的材料状态。本综述总结了相形成的热力学和扩散动力学基础,并对包括机械合金化、真空熔炼、剧烈塑性变形、磁控溅射和增材制造在内的五种代表性制备工艺路线进行了比较。特别关注了加工历史对晶粒结构、织构、元素偏析、缺陷、相组成和局部化学有序性的影响。同时,围绕加工依赖性材料状态的识别与解释,讨论了计算方法与多尺度表征技术。目前研究表明,由于热历史、应变路径、元素再分配、缺陷种群以及后处理条件的差异,即使名义成分完全相同的合金也可能表现出不同的微观组织和性能。本综述进一步考察了强度与韧性、耐腐蚀性、抗氧化性、辐照耐受性以及催化性能,重点讨论了服役条件下微观组织和表面状态的演变。这些结果表明,对高熵合金和主多元合金进行可靠评估,需要考虑加工可重复性、结构异质性和长期稳定性,而非孤立的峰值性能。这一"加工—结构—服役"视角为在应用相关条件下更可靠地比较、筛选和工程评估高熵合金和主多元合金提供了依据。未来研究应聚焦于可重复的制备工艺、计算预测与实验验证的融合、结构演化的多尺度评估、长期服役性能、可扩展加工工艺以及可持续合金设计。
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