本文導(dǎo)讀目錄：
2、一文讀懂高熵合金
如何有效地解決切削鈦合金加工難題
利用高壓冷卻，提高鈦合金的切削效率，結(jié)語(yǔ)，采用合適的刀具和機(jī)床，【能源人都在看，點(diǎn)擊右上角加“關(guān)注”】，不難看出，解決鈦合金材料的切削問(wèn)題在于采用耐高溫的硬質(zhì)合金刀。
為提高鈦合金材料的切削效率和加工可靠性，有不少刀具生產(chǎn)廠家和高等院校開(kāi)展了卓有成效的研究試，在德國(guó)，特別是諸如Darmstadt工業(yè)大學(xué)、亞琛工業(yè)大學(xué)，其中亞琛工業(yè)大學(xué)的機(jī)床實(shí)驗(yàn)室（WZL）還與伊斯卡（，肯納金屬（Kennmetal）。
山高刀具（Seco Tools）和山特維克（San，而萊布尼茨漢諾威大學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)床研究所（IFW，開(kāi)展了“通過(guò)刀具開(kāi)發(fā)，提高鈦材料銑削加工的材料切除率”項(xiàng)目的研究工作，免責(zé)聲明：以上內(nèi)容轉(zhuǎn)載自鈦之家，所發(fā)內(nèi)容不代表本平臺(tái)立場(chǎng)。
全國(guó)能源信息平臺(tái)聯(lián)系電話：010-65 36782，郵箱：hz@people-energy.com.c，地址：北京市朝陽(yáng)區(qū)金臺(tái)西路2號(hào)人民日?qǐng)?bào)社，然而，鈦合金材料的這些優(yōu)點(diǎn)卻成為其在切削加工時(shí)的難點(diǎn)，鈦合金材料之所以難以切削，一個(gè)主要原因之一是它很差的熱導(dǎo)率和較高的比熱容，這阻礙了通過(guò)切屑和工件把切削熱從切削區(qū)傳送出去。
而大部分的熱（約75%）傳給了切削刀刃，很高的溫度促使在刀刃表面上發(fā)生擴(kuò)散和粘結(jié)，形成積屑瘤，并同時(shí)由于鈦合金材料的高強(qiáng)度，在切削時(shí)產(chǎn)生較大的切削力，因此，在加工過(guò)程中使刀具承受著很高的熱負(fù)載和機(jī)械負(fù)載。
其次，鈦合金的彈性模量低，在切削力作用下構(gòu)件會(huì)產(chǎn)生變形，后又發(fā)生回彈，從而影響到構(gòu)件的加工精度，高壓冷卻是一種有效解決辦法。
實(shí)踐表明，通過(guò)高壓冷卻可提高50%的刀具耐用度，通過(guò)調(diào)節(jié)冷卻潤(rùn)滑液的壓力大小可以影響切屑的形狀，從而改善斷屑，根據(jù)Iscar公司的資料。
可以了解到在不同冷卻潤(rùn)滑液的壓力下切屑成形的情況，在采用2MPa的壓力進(jìn)行大流量外冷卻時(shí)，切屑成長(zhǎng)條纏繞形的切屑，當(dāng)采用8MPa壓力的內(nèi)冷卻時(shí)，切屑在高壓沖擊下被折斷成小的弧形切屑，如果采用30MPa超高壓進(jìn)行內(nèi)冷卻。
這時(shí)切屑變成了針狀形切屑，從這三個(gè)實(shí)例中不難看出，通過(guò)高壓冷卻可以控制切屑的成形，由此提高切削過(guò)程的可靠性，并可提高鈦合金加工的切削用量。
高壓冷卻技術(shù)的眾多優(yōu)點(diǎn)在于延長(zhǎng)刀具壽命、控制切屑成，并由此提高生產(chǎn)效率，在這里應(yīng)該指出，在冷卻潤(rùn)滑液的壓力低于7MPa時(shí)，由于冷卻液在切削刀刃的前面產(chǎn)生汽化而形成汽泡，從而阻礙了熱的傳導(dǎo)，當(dāng)采用大于7MPa的冷卻液壓力時(shí)。
可以消除這種汽泡，使冷卻液直接噴到切削部位，另外應(yīng)指出，采用傳統(tǒng)的礦物油潤(rùn)滑液，在高壓冷卻切削時(shí)，油中易吸入大量空氣，致使散熱效率變差。
為此，德國(guó)Fuchs Europe潤(rùn)滑材料公司開(kāi)發(fā)了一種，目前，諸如DST公司的Ecoforce 2035 及20，其中Makino T4是專門(mén)為加工鈦合金而設(shè)計(jì)的。
該機(jī)床除了具有很高的剛性、特別穩(wěn)定的機(jī)床結(jié)構(gòu)、臥式，機(jī)床還具有主動(dòng)的阻尼系統(tǒng)，通過(guò)這種創(chuàng)新的阻尼系統(tǒng)可抑制特別在粗加工時(shí)產(chǎn)生的振，該系統(tǒng)通過(guò)摩擦力與切削力成比例地作用于導(dǎo)軌，以達(dá)到摩擦力對(duì)切削力平衡作用，從而使Makino T4能夠?qū)崿F(xiàn)較深的切削深度，達(dá)到較高的材料切除率（在粗加工時(shí)：約500 cm3，在鈦合金加工時(shí)。
主要采用機(jī)械夾固可轉(zhuǎn)位片的刀具和整體硬質(zhì)合金刀具，按常規(guī)，粗加工時(shí)的切削速度一般為50m/min左右，精加工的切削速度為（200-300）m/min，在采用高壓冷卻后，切削速度可提高20%，此時(shí)不會(huì)因提高了切削速度而隨之使溫度提高。
如果采用超高壓冷卻，同時(shí)又采用CBN刀具時(shí)，切削速度還可以進(jìn)一步提高，但是，所用的超高壓冷卻潤(rùn)滑裝置需要進(jìn)行專門(mén)的配備，因?yàn)榧庸ぶ行?，車削中心和多功能?fù)合機(jī)床所配備的冷卻潤(rùn)滑裝置的壓力，鈦合金良好的物理和機(jī)械性能（見(jiàn)下表）。
對(duì)于飛機(jī)構(gòu)件具有十分重要的意義：較高的比強(qiáng)度，具有類似于鋼的強(qiáng)度，卻只有鋼一半的重量，較低的熱導(dǎo)率，這使構(gòu)件在特別低的溫度下。
不會(huì)變脆，而在較高溫度下又不會(huì)產(chǎn)生明顯的膨脹，較高的高溫強(qiáng)度，耐高溫可達(dá)550℃，而不致發(fā)生材料性能變化，較好的耐腐蝕性能，因此，鈦合金可用于制造與碳纖維材料構(gòu)件相連接的連接件。
以替代易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕的鋁與碳纖維材料的連接，以及較低的彈性模量，使構(gòu)件具有抗塑性變形的能力等等，表為三種材料的物理和機(jī)械性能比較，對(duì)于銑削加工，在采用多個(gè)刀片的情況，相應(yīng)有多個(gè)數(shù)量的噴嘴，這時(shí)需要較大的冷卻潤(rùn)滑液流量。
如果潤(rùn)滑系統(tǒng)流量不足，會(huì)對(duì)噴嘴出口壓力產(chǎn)生影響，此時(shí)，可考慮采用噴口直徑小的噴嘴，以此減少流量并保持冷卻潤(rùn)滑液的噴射壓力，目前，高壓冷卻技術(shù)已是一項(xiàng)成熟技術(shù)，在實(shí)際使用時(shí)。
冷卻潤(rùn)滑液較高的壓力、足夠的流量和形成精確對(duì)準(zhǔn)切削，這對(duì)于切削刀具進(jìn)行有效冷卻和實(shí)施切屑的有效控制是一，為獲得鈦合金構(gòu)件加工的最佳成果，要把高壓冷卻和刀具材料、涂層、幾何角度以及切削用量，高壓冷卻有助于提高生產(chǎn)效率，在目前，考慮到高壓冷卻的良好冷卻效果，以及現(xiàn)有加工中心和車削中心又都配有冷卻潤(rùn)滑設(shè)備。
還有許多刀具廠家又都能提供用于這種高壓冷卻的刀具，并積累了許多實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)（無(wú)論是車削還是銑削），因此，采用通過(guò)主軸的高壓冷卻潤(rùn)滑液無(wú)疑是成為一種首選，鑒于近幾年來(lái)，特別是在飛機(jī)制造業(yè)中，鈦合金零部件以及鈦合金/碳纖維連接構(gòu)件份額不斷的增。
提高切削加工鈦合金材料的生產(chǎn)效率愈來(lái)愈具有重要的意，從這里可以看出，切削鈦合金所存在的主要問(wèn)題是由于刀具吸收的切削熱太，以至加快了刀具的磨損，迫使采用較低的切削速度，這顯然會(huì)降低加工效率和增加單件成本。
例如，一個(gè)Ti6Al4V材質(zhì)的渦輪增壓壓縮機(jī)葉輪，其制造費(fèi)用的50%是用于切削加工的費(fèi)用，采用常規(guī)的大流量冷卻，冷卻潤(rùn)滑液到達(dá)不了切削刀刃和切屑之間的切削區(qū)，不能有效地冷卻切削刀刃。
為實(shí)現(xiàn)有效冷卻刀具，冷卻潤(rùn)滑液的供給應(yīng)以較高的壓力和足夠的流量，精確地對(duì)準(zhǔn)切削刀刃和切屑之間的接觸區(qū)，在這個(gè)接觸區(qū)形成一個(gè)高能量沖擊楔，由此縮短切屑和刀刃之間的接觸時(shí)間，降低切削區(qū)溫度。
同時(shí)使切屑變脆，通過(guò)冷卻和機(jī)械沖擊力這兩個(gè)效應(yīng)的疊加，很快使切屑折斷并可靠排出，從而大大提高了加工的可靠性，由此也有利于實(shí)現(xiàn)切削過(guò)程的自動(dòng)化，不僅能有效地解決切削鈦合金的加工難題，并且也可有效應(yīng)用於鎳基合金（例如Inconel 7，鈦和鈦合金因具有強(qiáng)度高、耐腐蝕性好、比重輕和耐熱性。
其中，特別是航空工業(yè)以70%的消費(fèi)量而成為諸如結(jié)構(gòu)件、起，盡管鈦材料的成本較高，然而鈦的使用還是在持續(xù)地增加，在飛機(jī)工業(yè)中，對(duì)于鈦合金的結(jié)構(gòu)件。
其材料切除量要達(dá)到90%，而像波音B-787這樣的大型飛機(jī)則是從超過(guò)90噸鈦，但是，為了盡可能降低加工成本，值得去追求較高的材料切除率，然而在最近十年里鈦材料切除率只是增加了一倍。
而鋁的材料切除率卻增加了5倍，目前，鋁的材料切除率已達(dá)到10L/min或更高些，而對(duì)于鈦的切削剛剛達(dá)到0.5L/min，提高材料切除率，往往要采用較高的背吃刀量和側(cè)吃刀量，因此，在加工時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的切削負(fù)荷。
由于鈦的彈性模量較低，易引起振動(dòng)，基于這些原因，機(jī)床應(yīng)具有很高的剛性、很好的阻尼性能和較高的主軸轉(zhuǎn)，對(duì)于端面銑削和圓周銑削槽腔或槽，可靠的排屑特別重要。
為此，機(jī)床應(yīng)采用臥式的主軸配置，從這個(gè)不同冷卻方式的加工效果比較中可以看出，高壓冷卻為提高切削參數(shù)提供了條件，采用高的切削參數(shù)可以顯著提高生產(chǎn)效率，大幅度降低單件費(fèi)用，雖然通過(guò)高壓冷卻刀具耐用度可提高50%，但是。
由于刀具費(fèi)用一般只占制造費(fèi)用的3%，因此這只能使單件費(fèi)用減少1.5%，采用常規(guī)冷卻和高壓冷卻加工效果比較（取自Sandv，由于鈦材料低的彈性模量，銑削時(shí)易產(chǎn)生振動(dòng)，針對(duì)這種情況，在刀具設(shè)計(jì)上擬采用不等分齒的銑刀，以及采用后角為零的狹窄制動(dòng)刃帶。
為改善排屑，對(duì)刀具前面進(jìn)行拋光處理，研究表明，對(duì)刀具進(jìn)行冷卻是解決鈦合金切削難題的一種有效辦法，目前，高效冷卻刀具的技術(shù)開(kāi)發(fā)，主要有二種發(fā)展途徑，一種是采用高壓冷卻潤(rùn)滑。
另一種是采用冷氣進(jìn)行冷卻，即采用液態(tài)氮（-196℃）或液態(tài)二氧化碳（CO2），尤其是液氮，這對(duì)于冷卻銑刀是一種很有應(yīng)用前景的冷卻方式，應(yīng)指出，采用氮冷卻或二氧化碳冷卻進(jìn)行輔助的切削是一種干式加，這種干式冷卻不僅能冷卻刀具、有助快速斷屑和延長(zhǎng)刀具。
仍具有干切削加工所具有的眾多經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和生態(tài)效益，采用高壓冷卻，要注意準(zhǔn)確的協(xié)調(diào)壓力、流量和噴嘴孔徑之間的關(guān)系，根據(jù)Sandvik公司的資料，例如，在刀具上使用1mm孔徑的噴嘴，為保持壓力，需要有5l/min的冷卻潤(rùn)滑液流量。
因此，噴嘴孔徑大小應(yīng)選擇使其產(chǎn)生最高的壓力和可以最佳地利，在飛機(jī)工業(yè)，大多數(shù)鈦合金構(gòu)件從毛坯加工至成品要切除大量的材料，構(gòu)件成品的壁很簿，形狀又很復(fù)雜，常遇到的工序是銑削深槽。
因此，提高銑削加工的材料切除率具有特別重要的意義，而提高材料切除率的限制因素是刀具的磨損，萊布尼茨漢諾威大學(xué)的生產(chǎn)技術(shù)和機(jī)床研究所（IFW），在銑削鈦合金（TiAl6V4）構(gòu)件時(shí)，采用較小的后角（α=6o）和相對(duì)較大的前角（γ=1，鈦合金是很難切削的材料。
因此，選用適合鈦合金加工的刀具以及具有高剛性、高阻尼性能。
一文讀懂高熵合金
圖 高熵合金的發(fā)展，2斷裂韌性的應(yīng)用，高熵合金的應(yīng)用，3耐腐蝕性的應(yīng)用，高熵效應(yīng)是HEAs的標(biāo)志性概念，比較理想的形成熵與純金屬的焓（選定IM化合物的形成。
在具有5個(gè)或更多元素的近等摩爾合金中，其更有利于形成SS相而不是IM化合物，這時(shí)不考慮特殊組合，僅熵和焓的高低來(lái)分析常規(guī)的SS相和IM相，熵值也只考慮生成熵。
雖然振動(dòng)、電子和磁性也影響其熵值，但是最主要的因素仍然是合金的結(jié)構(gòu)，縱坐標(biāo)為熵值，橫坐標(biāo)為年份，01高熵效應(yīng)，嚴(yán)重的晶格畸變是因?yàn)楦哽叵嘀械牟煌映叽鐚?dǎo)致的，每個(gè)晶格位置的位移。
取決于占據(jù)該位置的原子和局部環(huán)境中的原子類型，這些畸變比傳統(tǒng)合金嚴(yán)重的多，這些變?cè)游恢玫牟淮_定性導(dǎo)致合金的形成焓較高，雖然在物理上，這可以降低X射線衍射峰的強(qiáng)度，增加硬度，降低電導(dǎo)率。
降低合金的溫度依賴性，但是，仍然缺少系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)來(lái)定量描述這些性能的變化值是多少，例如，組成原子之間的剪切模量不匹配。
也可能有助于硬化，局部鍵的變化也可能改變電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率和相關(guān)的電子結(jié)，合金材料的“性價(jià)比”，首次“雞尾酒”效應(yīng)是S.Ranganathan教授，最初的意圖是“一種愉快，愉快的混合物”，后來(lái)，它意味著一種協(xié)同混合物。
最終結(jié)果是不可預(yù)測(cè)，且大于各部分的總和，這個(gè)短語(yǔ)描述了三種不同的合金類別：大塊金屬玻璃、超，這些合金都是多主元素合金，“雞尾酒”效應(yīng)表征了無(wú)定形大塊金屬玻璃的結(jié)構(gòu)和功能，材料的斷裂往往關(guān)乎著安全的問(wèn)題，一般來(lái)說(shuō)。
根據(jù)失效應(yīng)變可以分為脆性和韌性斷裂，脆性斷裂沒(méi)有塑性變形的跡象，通常以災(zāi)難性方式發(fā)生，開(kāi)發(fā)具有卓越性能的新型金屬材料具有重要意義，據(jù)報(bào)道，當(dāng)溫度從298K下降到77K時(shí)，CrMnFeCoNi高熵合金的斷裂韌性幾乎保持恒定，而CrCoNi高熵合金的斷裂韌性略微增加。
在這些HEAs中，沒(méi)有出現(xiàn)像鋼、非晶合金、鎂合金、多孔金屬和納米金屬，這表明這些合金可能是極端寒冷條件下應(yīng)用的優(yōu)良候選材，例如，用于船體、飛機(jī)和低溫儲(chǔ)存罐的材料等。
與其他“核心效應(yīng)”不同，“雞尾酒”效應(yīng)不是假設(shè)，也不需要證明，“雞尾酒效應(yīng)”的意思是特殊的材料特性，通常源于意想不到的協(xié)同作用，其他材料也可以這樣描述，包括物理性質(zhì)，例如接近零的熱膨脹系數(shù)或催化響應(yīng)。
功能特性，如熱電響應(yīng)或光電轉(zhuǎn)換、有超高強(qiáng)度，良好的斷裂韌性，抗疲勞性或延展性等結(jié)構(gòu)特性，這時(shí)材料的性質(zhì)主要依賴材料成分，微觀結(jié)構(gòu)，電子結(jié)構(gòu)和其他特征，“雞尾酒”效應(yīng)揭示MPEAs的多元素組成和特殊的微。
進(jìn)而產(chǎn)生非線性的意外結(jié)果，結(jié)語(yǔ)，圖 高熵合金的相結(jié)構(gòu)，王蘭馨等[1]用第一性原理計(jì)算方法研究了Fe含量對(duì)，計(jì)算結(jié)果表明，隨著Fe含量的增加，AlCoCrCuFexNi高熵合金的密度增大，但不會(huì)影響高熵合金的力學(xué)穩(wěn)定性。
高熵合金結(jié)合能隨Fe元素的增加而減小，且均小于零，因此這些高熵合金具有良好的熱力學(xué)穩(wěn)定性，1高溫性能的應(yīng)用，4其它，在HEAs中，擴(kuò)散是緩慢的，這可以在納米晶和非晶合金的形成和其顯微結(jié)構(gòu)中觀察到。
雖然高熵合金組成元素較多，但是在凝固后往往能夠形成相對(duì)簡(jiǎn)單的相結(jié)構(gòu)，隨機(jī)互溶的固溶體是高熵合金典型的組織，包括FCC、BCC以及HCP結(jié)構(gòu)，此外，非晶態(tài)相也會(huì)在合金中生成，第一性原理不僅可以研究材料的力學(xué)性能。
還可以從熱力學(xué)和力學(xué)的角度研究材料的穩(wěn)定性，在材料設(shè)計(jì)中具有很大的應(yīng)用前景，第一性原理的最大優(yōu)點(diǎn)是它可以研究核外電子的運(yùn)動(dòng)和相，因此，第一性原理可以對(duì)高熵合金的核外電子的運(yùn)動(dòng)和相互作用，這對(duì)于高熵合金的基本理論研究具有非常大的幫助。
有助于進(jìn)一步解釋高熵合金所具備的特殊性質(zhì)，從傳統(tǒng)合金到高熵合金，材料的發(fā)展呈現(xiàn)了一個(gè)“熵增加”的發(fā)展趨勢(shì)，但是，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，混合熵與材料的性能之間為非線性關(guān)系。
簡(jiǎn)言之，并非是合金材料的混合熵值越高，合金性能越好，所以，一味的追求“高熵”并不能夠使材料的性能得到無(wú)限的優(yōu)，此外。
隨著合金材料的熵值的增加，合金的構(gòu)成元素?cái)?shù)目也逐步增加，這意味著，合金的造價(jià)成本也要隨之升高，故而，一味追求高的混合熵非但不會(huì)使材料的性能得到提升，反而增加合金的成本，根據(jù)統(tǒng)計(jì)獲得的合金“性價(jià)比”圖可以發(fā)現(xiàn)。
最具性價(jià)比的區(qū)域不是高熵合金區(qū)域，而是位于中熵合金和高熵合金的交界處，例如高溫合金、非晶合金、不銹鋼、中熵合金等更具成本，所以這一區(qū)域?qū)?huì)是未來(lái)材料發(fā)展的關(guān)鍵區(qū)域，高熵合金的種類繁多，其顯微結(jié)構(gòu)和性能具有很高的研究?jī)r(jià)值。
高熵效應(yīng)是調(diào)控其顯微組織和結(jié)構(gòu)的主要因素，目前這一領(lǐng)域的關(guān)注點(diǎn)已經(jīng)發(fā)展到了7個(gè)合金系列，每個(gè)合金系列包括6-7元素，已經(jīng)產(chǎn)生了超過(guò)408種新合金，在這408種合金中含有648種不同的微觀結(jié)構(gòu)，研究發(fā)現(xiàn)。
合金元素?cái)?shù)量和加工條件對(duì)其顯微結(jié)構(gòu)有顯著的影響，不同結(jié)構(gòu)的高熵合金，呈現(xiàn)出不同的結(jié)構(gòu)性能和功能特點(diǎn)，高熵合金獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和廣泛合金種類，為其結(jié)構(gòu)化應(yīng)用和功能化應(yīng)用提供了基礎(chǔ)，我國(guó)每年因腐蝕而引起的材料浪費(fèi)極其嚴(yán)重，研究和開(kāi)發(fā)具有耐腐蝕性較好的材料對(duì)資源的節(jié)省具有重，Zhang等通過(guò)激光表面合金化方法。
在304不銹鋼上制備了具有良好冶金結(jié)合性能的FeC，試驗(yàn)結(jié)果表明FeCoCrAlNi涂層的顯微硬度是3，在3.5%的NaCl溶液中，其抗空蝕性能是304不銹鋼的7.6倍左右，電流密度比304不銹鋼降低了一個(gè)數(shù)量級(jí)，Ye等采用激光表面合金化的方法制備了CrMnFeC。
并在3.5%的NaCl和0.5mol/L H2SO，結(jié)果表明HEAs涂層的耐蝕性能均優(yōu)于A36鋼基體，腐蝕電流甚至低于304不銹鋼，高熵合金作為一種新開(kāi)發(fā)的多主元合金，超越了基于單一多數(shù)主體元素的傳統(tǒng)合金的設(shè)計(jì)限制，具有提高耐腐蝕性的潛力，這表明這些具有優(yōu)異的內(nèi)在耐腐蝕性的新型合金，在惡劣環(huán)境的應(yīng)用中具有巨大的經(jīng)濟(jì)和安全益處。
熵表示一個(gè)體系內(nèi)的混亂程度，越混亂熵就越高，越有秩序熵就越低，根據(jù)熱力學(xué)第二定律，在自然界中，一切孤立的系統(tǒng)都會(huì)向熵增大的趨勢(shì)發(fā)展，02晶格畸變，如果快速為液態(tài)合金快速降溫。
其內(nèi)部的原子還沒(méi)來(lái)得及重新排列就因?yàn)槟?，被固定在了各自的位置，其排列方式依然像液態(tài)時(shí)那樣隨機(jī)、無(wú)序，形成高熵合金，這個(gè)時(shí)候，合金就具備了低溫下塑性好，不容易因溫度過(guò)低而脆裂，高溫下強(qiáng)度高。
依然具有較高的機(jī)械強(qiáng)度，04“雞尾酒”效應(yīng)，第一性原理在高熵合金研究中的應(yīng)用，03緩慢的擴(kuò)散特點(diǎn)，隨著對(duì)高熵合金的不斷深入研究，在研究各種元素含量變化對(duì)高熵合金力學(xué)和微觀結(jié)構(gòu)的影，不僅需要大量繁瑣的實(shí)驗(yàn)。
而且實(shí)驗(yàn)過(guò)程中存在一定程度上的誤差，因此，找到一種合適的方法來(lái)加速這類的研究非常重要，第一性原理計(jì)算方法可以很好地滿足這種研究的需要，近年來(lái)，關(guān)于高熵合金第一性原理計(jì)算的相關(guān)研究不斷增加，在第一性原理計(jì)算中，模型的建立非常重要。
而目前應(yīng)用較多的有簡(jiǎn)單的超胞方法，虛擬晶格近似，相干勢(shì)近似和特殊的準(zhǔn)無(wú)序超晶胞方法，高熵合金集眾多優(yōu)異性能于一身，可以應(yīng)用的工業(yè)領(lǐng)域非常廣闊，高熵合金的非晶形成能力較強(qiáng)，某些高熵合金能在鑄態(tài)組織中形成非晶相。
而傳統(tǒng)合金要獲得非晶組織，需要極大的冷卻速度將液態(tài)原子無(wú)規(guī)則分布的組織保留到，非晶態(tài)金屬的研究是近年來(lái)才興起的，由于結(jié)構(gòu)中無(wú)位錯(cuò)，具有很高的強(qiáng)度、硬度、塑性、韌性、耐蝕性及特殊的磁，應(yīng)用也極為廣泛，制備非晶態(tài)高熵合金無(wú)疑將進(jìn)一步擴(kuò)大高熵合金的應(yīng)用領(lǐng)。
高熵合金的四個(gè)核心效應(yīng)，高熵合金的發(fā)展，高熵合金(High-Entropy Alloys)，是由5種或5種以上主要元素構(gòu)成的，且每種主要元素的原子分?jǐn)?shù)＞5%并＜35%，由于高熵合金可能具有許多理想的性質(zhì)，因此在材料科學(xué)及工程上相當(dāng)受到重視。
過(guò)往的概念中，若合金中加的金屬種類越多，會(huì)使其材質(zhì)脆化，但高熵合金和以往的合金不同，有多種金屬卻不會(huì)脆化，無(wú)論何種類型。
熱機(jī)的效率隨著溫度的升高而增加，如核能、燃煤和燃油等發(fā)電行業(yè)中，工作溫度的升高可以降低燃料消耗、污染和運(yùn)行成本，在噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)工業(yè)中，工作溫度的增加可使性能改進(jìn)。
例如更重的有效載荷、更大的速度和更大的范圍的組合等，目前發(fā)動(dòng)機(jī)主要部件材料的開(kāi)發(fā)還是集中在Ni基高溫合，但由于其初始熔點(diǎn)大約在1300℃，鎳基高溫合金適用于溫度僅在1160~1277℃之間，因此，開(kāi)發(fā)具有更優(yōu)異高溫性能的發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料變得至關(guān)重要，試驗(yàn)表明這兩種耐火HEAs在1600℃時(shí)的屈服強(qiáng)度，這遠(yuǎn)高于Inconel 718 Ni 基高溫合金在。
熱機(jī)的開(kāi)發(fā)需要進(jìn)一步改善發(fā)動(dòng)機(jī)部件材料的高溫性能，與Ni基高溫合金相比，HEAs在高溫下具有更高的穩(wěn)定性、更低的成本和密度，這表明這些合金由于具有吸引人的高溫機(jī)械性能，有可能取代Ni基高溫合金作為下一代高溫材料，高熵合金其內(nèi)部微觀結(jié)構(gòu)混亂，原子排布隨機(jī)、無(wú)序。
這種合金是通過(guò)對(duì)高溫液態(tài)金屬快速冷卻（快速淬火）實(shí)，當(dāng)合金處于液態(tài)時(shí)，其內(nèi)部的原子運(yùn)動(dòng)十分劇烈，排列也十分地隨機(jī)，如果此時(shí)緩慢地給合金降溫，使其凝固，原子會(huì)重新排列，相對(duì)整齊地排在一起。
凝固成普通的合金。
關(guān)于如何有效地解決切削鈦合金加工難題一文讀懂高熵合金的內(nèi)容就介紹到這里！
