具有多种主要合金元素的金属合金在探索金属的性能极限和了解其潜在的物理机制方面引起了越来越多的关注。用于高温应用的难熔高熵合金（RHEAs）因其高熔点和优异的抗软化性而备受关注。即使考虑了成本和可回收性限制，其组分空间仍然很大，从而提供了大量的设计机会。然而，难熔高熵合金往往表现出明显的脆性和氧化敏感性，这仍然是其加工和应用面临的最重要挑战。

近日，麻省理工学院Cemal Cem Tasan报道了利用难熔元素之间的自然混合特性，成功设计了Ti₃₈V₁₅Nb₂₃Hf₂₄ RHEAs，该合金在铸态下具有超过20％的拉伸延展性，并在高温下具有优异的物理化学稳定性。

文章要点

1）研究发现，位错-β′-相相互作用对于Ti₃₈V₁₅Nb₂₃Hf₂₄ RHEA的机械性能具有关键作用。

2）通过改变这种合金系统的整体组成，例如，可以改变Ti/V比，基体相稳定性和沉淀尺寸，从而导致不同的性能组合，为在RHEAs中实现最佳沉淀强化提供了可行的途径。

3）所提出的组分筛选方法可以有效地指导发现具有优良机械和物理化学性能的多主元素难熔合金。

Wei, S., Kim, S.J., Kang, J. et al. Natural-mixing guided design of refractory high-entropy alloys with as-cast tensile ductility. Nat. Mater. (2020)

DOI：10.1038/s41563-020-0750-4

https://doi.org/10.1038/s41563-020-0750-4