耐火高熵合金(RHEAs)非常适合极端温度的结构应用,但强化单相体心立方(BCC)RHEAs通常会损害韧性,而且在其广泛的成分空间中进行系统优化仍然具有挑战性。在这项工作中,我们引入了一种“高熵+稀释”的设计策略,将浓缩的高熵基体与针对性的微合金化相结合。我们进一步将这一概念细化为一种对立本征应变溶质配对规则,其中具有相反符号局部体积应变的溶质结合在一起,以协同放大晶格畸变。具体来说,添加1.5 at.%替代Re(局部收缩)和0.3 at.%间隙B(局部膨胀)协同放大了局部晶格畸变约20%,同时保持化学均匀的单相固溶体。这一策略使得室温屈服强度提高了超过34%,同时保持了韧性,强度优势在从77到1373 K的异常宽温度范围内得到维持。在机制上,放大的晶格畸变同时改变了开口对引导的螺旋滑移,并加强了溶质对边缘段的钉扎,从而减少了螺旋-边缘运动的不匹配,促进了协同位错的倍增和存储。这些发现确立了对立本征应变溶质配对作为一种基于机制的微合金化策略,以在极端温度下增强单相BCC RHEAs的强度。
An等人(周二)研究了这个问题。