近期，中国科学院金属研究所李伟博士、王威研究员、杨柯研究员、张宏伟研究员联合香港理工大学焦增宝教授，在共晶高熵合金纳米相析出机理，尤其是共晶高熵合金时效后的分级结构对其力学性能影响机制方面取得了新进展。

该团队研究发现，fcc/L2₁共晶高熵合金在1023 K下时效时可形成一种特殊的fcc/L1₂+L2₁/bcc分级结构。值得注意的是，fcc/L2₁基体中的L1₂/bcc结构纳米相并不是通过一步形核形成，而是通过两步转变形成：首先以调幅分解形式发生Ni/Al/Ti和Cr/Fe成分分离，继而成分富集区发生结构有序/无序转变。通过计算fcc/L2₁伪三元系统在不同温度下的调幅分解区，证实fcc/L2₁相体系在时效初期具有热力学不稳定性，满足发生调幅分解的热力学条件。力学性能结果显示，这种分级结构的形成可显著提高共晶高熵合金的强度。共晶高熵合金相稳定性和析出机理的研究结果对于设计具有最佳力学性能的多相纳米结构合金具有重要的理论指导意义。

相关研究结果以“Unraveling the two-stage precipitation mechanism in a hierarchical-structured fcc/L2₁ high-entropy alloy: Experiments and analytical modeling”发表于Acta Materialia, 2024, 262: 119426 。

上述工作得到了国家自然科学基金面上基金，国家重点研发计划等项目的资助。论文链接

https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.119426

图1. fcc相内纳米相的结构演变

图2. fcc相内纳米相的成分演变

图3. L2₁相内纳米相的结构演变

图4. L2₁相内纳米相的成分演变

图5. fcc相体系的在1023 K及1373 K下的调幅分解区

图6.在1023 K时效过程中fcc/L2₁相内L1₂/bcc结构纳米相的演变过程示意图