近日，學(xué)校省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室研究團(tuán)隊(duì)在中熵合金領(lǐng)域通過(guò)多尺度成分設(shè)計(jì)和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證取得了重要進(jìn)展，并以題為“Optimizing strength-ductility in NiCoMn medium entropy alloys with atomic-scale rapid composition design”發(fā)表在材料科學(xué)領(lǐng)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(shè)計(jì)的新方法，為單相中熵合金的優(yōu)化提供了高效的工具。與傳統(tǒng)中熵合金設(shè)計(jì)方法需從原子半徑、混合焓等復(fù)雜參數(shù)入手不同，該方法通過(guò)堆垛層錯(cuò)能（SFE）、剪切模量和相穩(wěn)定性三大關(guān)鍵物理量快速篩選出優(yōu)化的合金組成。

研究發(fā)現(xiàn)，低SFE、高剪切模量和穩(wěn)定的面心立方（FCC）相是確保合金具備優(yōu)異強(qiáng)度-延展性平衡的必要條件。以NiCoMn體系為例，優(yōu)化后的組成范圍為：Ni含量17%-34%，Co含量33%-50%，Mn含量25%-33%。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明，非等原子比合金Ni33Co40Mn27在強(qiáng)度和延展性方面優(yōu)于等原子比合金。該方法有效簡(jiǎn)化了中熵合金的設(shè)計(jì)過(guò)程，避免了傳統(tǒng)方法的復(fù)雜性，為快速開(kāi)發(fā)單相中熵合金及其工業(yè)應(yīng)用提供了全新思路和指導(dǎo)。

研究工作由喬及森教授、盧學(xué)峰教授、任軍強(qiáng)副研究員和黃淮學(xué)院王啟副教授團(tuán)隊(duì)合作完成。蘭州理工大學(xué)省部共建有色金屬先進(jìn)加工與再利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室為第一完成單位，黃淮學(xué)院能源工程學(xué)院和陜西理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)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(xué)峰教授為通訊作者。

原文鏈接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1005030224007734?via%3Dihub（圖/文：?jiǎn)碳吧?，審核：石玗）