中熵 NiCo(CrAl) 合金的微观结构调控及其室温和高温力学性能增强

本工作展示了通过常规合金化与热机械加工在中熵合金中诱导部分再结晶（PR）和沉淀强化以开发一种强韧合金的方法。电子显微镜与原子探针层析技术的联合使用揭示了该过程中微观结构演变的序列。首先，均质化合金的冷加工导致了高度变形的微观结构。在 700{\deg}C 退火时，B2 有序沉淀相在非均匀形核位置上异质形核。这些 B2 相促进新再结晶无应变晶粒的粒子激发形核（PSN）。再结晶晶界的迁移导致在高密度层片状结构中不连续析出 L12 有序区域。原子尺度成分分析显示有大量 Ni 富集于 B2 与 L12 沉淀相之间的晶界（GB）区域，表明 Ni 是微观结构粗化的速率控制元素。退火 20 小时后，合金由软再结晶区与硬非再结晶区、晶界（GBs）处的 B2 粒子以及晶粒内 coherent L12 沉淀相组成的复合微观结构构成。B2 在再结晶过程中钉扎 GB 运动，而后者提供高强度。该微观结构在室温下获得 1030 MPa 的 0.2% 屈服应力（YS）值与 32% 延伸率，并在 670{\deg}C 下保持至 910 MPa。此外，它在 700 {\deg}C 下表现出优异的微观结构稳定性，以及在高达 770{\deg}C 高温下抗变形能力。对变形后微观结构的检验揭示了大量孪晶、层错形成、L12 沉淀相剪切以及位错在 B2 沉淀相和 GBs 周围的累积，这归因于合金的高应变硬化。