多组元固溶体的弹性能与高熵合金中相稳定性的应变起源

通过将 Eshelby 的球-孔模型推广到二元合金之外，推导了多组元固溶体的混合弹性能。通过考察弹性能对化学成分和晶格错配的依赖性，我们提出了一个晶格应变系数 ${\lambda}^*$。应用于若干高熵合金与高温合金，我们发现大多数固溶体合金在 ${\lambda}^*<0.16$ 时是稳定的，类似于二元合金的 Hume-Rothery 原子尺寸规则。我们还揭示，常用于描述多组元合金中应变的多分散性指数 ${\delta}$ 与弹性能 ($e$) 直接相关，满足 $e=q{\delta}^2$，其中 $q$ 为弹性常数。此外，组成元素（i）的数量与（ii）原子尺寸分布对高熵合金相稳定性的影响被量化。本推导为更丰富地考量高熵合金中的弹性效应开辟了空间，为其热力学性质的定量评估及相关强化机制的研究提供了直接支持。