鎢合金又稱(chēng)爲(wèi)高比重鎢合金或高密度鎢合金，是一種以難熔金屬鎢元素爲(wèi)硬質(zhì)相，以鎳、鐵、銅、鈷或鉬等金屬元素爲(wèi)粘結(jié)相的合金材料，具有熔點(diǎn)高、密度大、硬度高、強(qiáng)度大、蒸汽壓低、抗輻射能力強(qiáng)、耐高溫、耐衝擊、耐磨和耐腐蝕等特點(diǎn)，因而廣泛應(yīng)用于各類(lèi)機(jī)械設(shè)備的配重件、屏蔽件和耐高溫結(jié)構(gòu)部件。
然而，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高和極端環(huán)境下的使用需求增加，對(duì)鎢合金的強(qiáng)韌塑性等性能提出了越來(lái)越苛刻的要求。爲(wèi)了突破材料固有的強(qiáng)度-塑性互斥的限制，我們需要開(kāi)發(fā)具有超高強(qiáng)度和良好拉伸塑性的鎢高熵合金，這是當(dāng)前亟待解決的挑戰(zhàn)性難題。
鎢高熵合金由鎢、鉬、鈦等五種或五種以上的主要元素以等物質(zhì)的量比或近等物質(zhì)的量比組成，且每種元素占合金總成分的5%—35%，是一種新的材料，適合用真空電弧熔煉法來(lái)製備。
近期，戴蘭宏團(tuán)隊(duì)聯(lián)合美國(guó)加利福尼亞大學(xué)伯克利分校、北京航空航天大學(xué)等單位在超高強(qiáng)鎢高熵合金的研究中取得重要進(jìn)展?？蒲腥藛T提出了逐級(jí)可控有序納米沉澱強(qiáng)韌化的新策略。該策略在高溫（900℃）和中溫（650℃）分級(jí)時(shí)效，實(shí)現(xiàn)了納米片層狀δ相和納米顆粒狀γ"相差異性可控的雙共格納米沉澱相析出，使所製備鎢高熵合金材料具有2.15GPa的超高室溫強(qiáng)度和15%的拉伸塑性。同時(shí)，該鎢高熵合金在800℃高溫環(huán)境下仍可保持1GPa以上的高屈服強(qiáng)度。
逐級(jí)可控沉澱結(jié)構(gòu)演變（圖源：力學(xué)研究所）
位錯(cuò)切過(guò)δ片層後晶格連續(xù)TEM結(jié)構(gòu)表徵（圖源：力學(xué)研究所）
研究表明，該鎢高熵合金具有超高強(qiáng)塑性的主要原因是位錯(cuò)滑移切過(guò)兩種共格沉澱相幷保持完美的共格結(jié)構(gòu)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了材料晶體結(jié)構(gòu)“切過(guò)而不斷”。位錯(cuò)切過(guò)δ片層沉澱後，片層出現(xiàn)了顯著的局部高應(yīng)變，同時(shí)保持了晶體結(jié)構(gòu)連續(xù)，有效釋放由位錯(cuò)塞積産生的應(yīng)力集中，避免了裂紋提前萌生誘致的脆性破壞。位錯(cuò)切過(guò)共格γ"沉澱後，發(fā)生共格強(qiáng)化和有序強(qiáng)化，使材料強(qiáng)度進(jìn)一步提高。兩種不同形態(tài)納米沉澱相的協(xié)同強(qiáng)韌化，實(shí)現(xiàn)了該合金強(qiáng)度和塑性的同步提升。
該研究成果已以“Ultra-strong tungsten refractory high entropy alloy via stepwise controllable coherent nanoprecipitations”爲(wèi)題，發(fā)表在《自然-通訊》（Nature Communications）上。
版權(quán)及法律問(wèn)題聲明
本文信息由中鎢在綫?（0535idc.cn，news.chinatungsten.com）根據(jù)各方公開(kāi)的資料和新聞收集編寫(xiě)，僅爲(wèi)向本公司網(wǎng)站、微信公衆(zhòng)號(hào)關(guān)注者提供參考資料。任何異議、侵權(quán)和不當(dāng)問(wèn)題請(qǐng)向本網(wǎng)站反饋，我們將立即予以處理。未經(jīng)中鎢在綫授權(quán)，不得全文或部分轉(zhuǎn)載，不得對(duì)文件所載內(nèi)容進(jìn)行使用、披露、分發(fā)或變更；儘管我們努力提供可靠、準(zhǔn)確和完整的信息，但我們無(wú)法保證此類(lèi)信息的準(zhǔn)確性或完整性，本文作者對(duì)任何錯(cuò)誤或遺漏不承擔(dān)任何責(zé)任，亦沒(méi)有義務(wù)補(bǔ)充、修訂或更正文中的任何信息；本文中提供的信息僅供參考，不應(yīng)被視爲(wèi)投資說(shuō)明書(shū)、購(gòu)買(mǎi)或出售任何投資的招攬文件、或作爲(wèi)參與任何特定交易策略的推薦；本文也不得用作任何投資決策的依據(jù)，或作爲(wèi)道德、法律依據(jù)或證據(jù)。
