近日，學校省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室研究團隊在中熵合金領域通過多尺度成分設計和實驗驗證取得了重要進展，并以題為“Optimizing strength-ductility in NiCoMn medium entropy alloys with atomic-scale rapid composition design”發表在材料科學領域TOP期刊《Journal of Materials Science & Technology》上。
文章提出了一種基于原子尺度快速組成設計的新方法，為單相中熵合金的優化提供了高效的工具。與傳統中熵合金設計方法需從原子半徑、混合焓等復雜參數入手不同，該方法通過堆垛層錯能（SFE）、剪切模量和相穩定性三大關鍵物理量快速篩選出優化的合金組成。
研究發現，低SFE、高剪切模量和穩定的面心立方（FCC）相是確保合金具備優異強度-延展性平衡的必要條件。以NiCoMn體系為例，優化后的組成范圍為：Ni含量17%-34%，Co含量33%-50%，Mn含量25%-33%。實驗驗證表明，非等原子比合金Ni33Co40Mn27在強度和延展性方面優于等原子比合金。該方法有效簡化了中熵合金的設計過程，避免了傳統方法的復雜性，為快速開發單相中熵合金及其工業應用提供了全新思路和指導。
研究工作由喬及森教授、盧學峰教授、任軍強副研究員和黃淮學院王啟副教授團隊合作完成。蘭州理工大學省部共建有色金屬先進加工與再利用國家重點實驗室為第一完成單位，黃淮學院能源工程學院和陜西理工大學材料科學與工程學院為合作單位。博士研究生郜清為第一作者，喬及森教授和盧學峰教授為通訊作者。
原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030224007734?via%3Dihub（圖/文：喬及森，審核：石玗）
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