近日，北京科技大學和美國田納西大學合作在國際材料領域著名綜述期刊Progress in Materials Science上發表了題為“Mechanical behavior of high-entropy alloys”的頂刊綜述，IF=31.56。本綜述對高熵合金的力學行為以及一些緊密相關的主題進行全面、嚴格的綜述。自2013年以后，高熵合金發表的文章數量總體呈指數增長，發表的文章數量與年份的趨勢大致呈y =3.05exp（0.33x）的指數關系。2587篇論文直到現在被引用超過5萬次。

作者還整理出了HEA發表量最高的12所大學和研究機構，以及排名前13的期刊。田納西大學諾克斯維爾分校、北京科技大學和橡樹嶺國家實驗室分別發表了237、186和138篇論文。大多數HEA論文發表在Journal of Alloys and Compounds上，其次是Journal of Alloys and Compounds，Intermetallics和其他。

論文鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642521000013

在2010年代，高熵合金領域的研究一直在蓬勃發展。眾所周知，該領域的研究興趣很大程度上是由組成、微觀結構和性質的巨大可能性激的。在廣泛研究中相當大的努力方向是針對兩個非常重要的方面。一種是借助熱力學和動力學探索巨大的成分空間和微觀結構，另一種是從基本和實際的角度對它們的力學行為進行表征和理解。

作者利用Web of Science搜索引擎作為工具，探索2004年至2019年底15年間HEA研究的趨勢。作者將搜索范圍限制在兩個主要數據庫Science Citation Index Expanded和Conference Proceedings Citation Index-Science中收錄的英文期刊和論文。在搜索過程中使用了幾種關于HEAs的命名約定，包括高熵（高熵）合金、多主（多主）元素合金、濃固溶合金、多組分（多組分）合金和復雜成分合金。將這些關鍵詞的搜索重新設定為文章的標題，與其他方式搜索這些關鍵詞相比，可以獲得一個保守但相當精確的該領域已發表文章的表示。

在搜索過程中，上面提到的一些術語并不能專門定義HEAs。例如，多組分合金可以是三元合金或金屬非晶合金及其衍生物。在這種情況下，作者使用進一步細化將搜索結果縮小到只與高熵合金相關的結果。使用這5個術語，搜索總共返回2587篇文章。在這2587篇文章中，以高熵（高熵）合金為主，占93.62%，其次是多組分（多組分）合金（2.09%），多主（多主）元素合金（1.70%），濃縮固溶體合金（1.58%），復雜濃縮合金（1.01%），如圖1,4所示。

圖1.4“高熵合金”不同命名規范的比例。這一統計數據僅僅是基于2004 - 2019年2587篇論文標題中這些術語的用法

圖1.5按年份劃分的HEA出版物數量及2004 - 2019歷年以來的累計被引數HEA文章的增長可以用y = 3.05exp （0.33x）的指數增長來描述。

圖1.6 （a） 2004-2019年度HEA論文發表量排名的前12位高校和研究機構；（b） HEA論文發表量排名的前13種期刊

圖3.4按相結構分組的（a）拉伸屈服強度和（b）抗拉強度與斷裂伸長率圖。

圖3.7傳統合金中高溫合金的極限抗拉強度-延性圖。

圖4.1變形后（CoCrNi）94Al3Ti3中熵合金的TEM圖像，顯示位錯在兩個不同的{111}平面上沿滑移線相交的平面滑移。

圖4.2 Alo1CoCrFeNi高熵合金中，在兩個{111）相交的滑移面上形成的lmer - cottrell （LC）結（如箭頭標記的結）。

圖4.3分別在（a）稀固溶體和（b）高熵合金體系中，邊緣位錯在面心立方晶格中滑移引起的相鄰原子排列變化的示意圖。在（c）稀體系和（d）高熵合金體系中，位錯段周圍的局部Peierls勢能分布被示意。（e）稀體系和（f）高熵合金體系的平均勢能分布，這是通過（c）和（d）中所示的局部勢能沿位錯線平均得到的。

圖4.4隨拉伸應變增加共晶AlCoCrFeNi2.1高熵合金位錯-亞結構演變的SEM圖像

圖4.5透射電鏡圖顯示了FeNiCoCrMn合金中具有77 K真拉伸應變的孿晶的演化。（a）兩個數字都是亮視場圖像。（b-e）左側為亮視場圖像，右側為暗視場圖像。在左列中勾畫在右列中被放大的區域。

圖4.6顯示ciiconi合金晶粒分層孿晶結構的亮場TEM圖像。晶界（GB）由靠近左上角的黃線標記角落里。

圖4.7 feccrni合金高壓扭轉（HPT）的孿晶相互作用[221]。（a） HRTEM圖像顯示三個事件攣晶（T2, T3, T4）在同一方向與一個屏障攣晶（T1）相互作用，觸發T5和T6攣晶的形成（攣晶邊界用白線突出）。（b） （a）有框部分的傅里葉濾波圖像，顯示大量的錯位（用白色“T”標記）和一個lmer - cottrell （LC）鎖（用五個紅點表示）。

圖4.8雙相Co20Cr20Fe34Mn20Ni6合金在室溫下變形的EBSD相圖，反映了變形誘導的馬氏體相變隨變形的函數。局部應變εloc分別為（a） 20%、（b） 40%、（c） 60%和（d） 90%，分別對應于均勻變形早期、中期和晚期和頸縮后階段

圖4.9原位SEM觀察揭示了連續加載過程中Ta0.5HfZrTi合金的馬氏體相變過程

圖4.10鑄態TaxHfZrTi （x = 1, 0.6, 0.5, 0.4）合金的XRD圖譜和EBSD圖像Ta濃度顯著影響該合金體系的相組成，形成單相（BCC）或雙相（BCC + HCP）結構。Ta含量的降低使BCC基體失穩，促進HCP相的形成

圖4.11具有代表性的EBSD相圖，顯示了隨著局部應變增加的組織演化，Eloc。不同晶粒尺寸的FesoMn3oCo1oCrio合金的FCC相和初始可用HCP相分數：（a14） 4.5 um/32%;（b14） 6 m/14%和（c14） 15 pm/31%

圖4.12相變和孿晶對fesomn3oco1cr1o合金變形的影響（a） EBSD相圖揭示了變形誘發馬氏體相變作為變形的函數，Eac和TD分別表示局部軌跡和拉伸方向。（b） ECCI分析顯示了FCC相和HCP相中缺陷子結構的演變。其中變形誘導孿晶主要發生在HCP相。g為衍射矢量，y為FCC相，e為HCP相。

圖4.13填隙處變形時的微觀結構演變示意圖

Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金。黑色箭頭指向應變值增加的方向。

圖4.15 Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5合金中雙峰和三峰組織的熱機械過程示意圖

圖4.20水淬和1000°C時效CoCrNi樣品中的位錯。（一）

雙光束亮場圖像，顯示了水淬樣品中具有代表性的波狀位錯結構。（b）雙光束亮場圖像，顯示1000°C時效樣品中具有代表性的位錯平面構型，領頭的位錯對以白色箭頭表示。

圖4.21包括高熵合金在內的各類金屬材料的強度-延性曲線