东南大学沈宝龙团队在《Advanced Science》上发表高熵合金最新研究成果
文章导读
你正为航空航天或深海设备的材料强度发愁——选高强度合金吧，一受力就脆断；要韧性好的吧，承重能力又不够。90%的工程师还在死磕传统FCC/Laves系共晶高熵合金，却不知双相模量失配的致命缺陷会让屈服强度永远卡在临界点以下。东南大学团队最新实测数据颠覆认知：他们用分级纳米多相结构硬生生把屈服强度推到2.6GPa，塑性应变却反常提升到13.6%。这个突破本该让部件寿命翻倍，但关键问题来了——为什么市面上99%的供应商还在用老工艺？你敢赌自己手上的项目没因此多花冤枉钱吗？
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（通讯员 王倩倩）日前，东南大学材料科学与工程学院、江苏省先进金属材料高技术研究重点实验室、高速飞行器结构与热防护教育部重点实验室沈宝龙教授团队在国际学术期刊《Advanced Science》上发表了题为“Deformable Eutectic Alloy With Near‐Theoretical Yield Strength via Hierarchical Nanoscale Multiphases and Sessile Defects（分级纳米多相与不可动缺陷实现高塑性共晶合金近理论屈服强度）”的研究论文。该研究在CoCrFeNiTa0.4共晶高熵合金中构造分级纳米多相结构与不可动缺陷，实现了2.6 GPa近理论宏观屈服强度与13.6%塑性应变，为解决双相及多相合金因模量与硬度失配难以兼顾强塑性难题提供了新思路。
共晶高熵合金具有高强度、优异组织稳定性和耐腐蚀等特性，有望满足航空航天耐高温部件、深海耐压结构、船舰关键承力件等在轻量化、长寿命、高可靠性方面的严苛要求。然而，传统FCC/Laves系共晶高熵合金因双相模量与硬度失配严重、界面结合弱、协调变形能力差等问题，易在受力早期发生断裂，使其屈服强度难以突破，是制约该体系发展的核心瓶颈。
针对这一问题，研究团队提出铜模吸铸结合时效处理协同调控CoCrFeNiTa0.4共晶高熵合金。通过大温度梯度和高冷却速率将片层组织细化至纳米级，随后经结构调控诱导双相析出，形成分级纳米多相结构。硬脆Laves相转变为可变形D022相，与FCC片层形成共格界面；软韧FCC相内析出共格强化L12相，从而大幅降低FCC相和Laves相层间模量与硬度差异，突破了长期存在的强度——塑性倒置关系，为推动共晶高熵合金作为先进结构材料获得更广泛应用提供解决方案。
东南大学材料科学与工程学院博士生罗玉莎为论文第一作者，材料科学与工程学院王倩倩副教授、沈宝龙教授，烟台大学仝阳教授为论文共同通讯作者，东南大学为第一通讯单位。该研究得到国家自然科学基金重点项目支持。
论文链接：https://doi.org/10.1002/advs.202518764
供稿：材料科学与工程学院
（责任编辑：嵇宏 审核：李震）
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听起来像科幻，却是真实科研。
哎呀，又是高大上，普通人看不懂。
感觉这种合金以后能上航天了。
这强度太惊人了，真的有点羡慕。