《Acta Materialia》硬度达20GPa！间隙工程使氮过饱和高熵合金具有优异的力学性能

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导读 :间 隙原子是改变金属微观组织和提高金属力学性能的关键。传统上，为了避免脆性陶瓷的形成，间隙元素被限制在较低的水平 ( < 2 at.%) ，从而限制了其充分增强潜力的开发。本研究介绍了氮过饱和高熵合金 (HEAs) ，其温度高达 28.9 at.% 的氮，实现实质性的间隙强化和相位调整。即使在异常高的氮水平下，这些 HEAs 仍然保持固溶体相而不形成氮化物。随着氮含量的增加，微观结构从单一面心立方 (FCC) 结构转变为 FCC 与六方密排 (HCP) 相的双相结构，最终恢复为以 FCC 为主的结构。这些合金达到了令人印象深刻的 ~ 20gpa 的硬度，与陶瓷相当，同时保持了优异的损伤容忍度和可塑性。优异的力学性能归因于高氮水平的大量固溶体强化、分层双相结构以及从 FCC 到 HCP 的应力诱导相变。与氮化物典型的脆性相反，这些氮过饱和 HEAs 表现出类似于金属材料 ………………………………