近期，中國科學院金屬研究所李偉博士、王威研究員、楊柯研究員、張宏偉研究員聯合香港理工大學焦增寶教授，在共晶高熵合金納米相析出機理，尤其是共晶高熵合金時效后的分級結構對其力學性能影響機制方面取得了新進展。

該團隊研究發現，fcc/L2₁共晶高熵合金在1023 K下時效時可形成一種特殊的fcc/L1₂+L2₁/bcc分級結構。值得注意的是，fcc/L2₁基體中的L1₂/bcc結構納米相并不是通過一步形核形成，而是通過兩步轉變形成：首先以調幅分解形式發生Ni/Al/Ti和Cr/Fe成分分離，繼而成分富集區發生結構有序/無序轉變。通過計算fcc/L2₁偽三元系統在不同溫度下的調幅分解區，證實fcc/L2₁相體系在時效初期具有熱力學不穩定性，滿足發生調幅分解的熱力學條件。力學性能結果顯示，這種分級結構的形成可顯著提高共晶高熵合金的強度。共晶高熵合金相穩定性和析出機理的研究結果對于設計具有最佳力學性能的多相納米結構合金具有重要的理論指導意義。

相關研究結果以“Unraveling the two-stage precipitation mechanism in a hierarchical-structured fcc/L2₁ high-entropy alloy: Experiments and analytical modeling”發表于Acta Materialia, 2024, 262: 119426 。

上述工作得到了國家自然科學基金面上基金，國家重點研發計劃等項目的資助。論文鏈接

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

圖1. fcc相內納米相的結構演變

圖2. fcc相內納米相的成分演變

圖3. L2₁相內納米相的結構演變

圖4. L2₁相內納米相的成分演變

圖5. fcc相體系的在1023 K及1373 K下的調幅分解區

圖6.在1023 K時效過程中fcc/L2₁相內L1₂/bcc結構納米相的演變過程示意圖