γ′′相强化Co19Cr19Fe19Ni30Nb13共晶高熵合金：突破强度与塑性的平衡壁垒

本文推荐：作者通过调控D022晶体结构的γ′′相（Ni3Nb）析出，设计出具有亚稳态的Co19Cr19Fe19Ni30Nb13共晶高熵合金（EHEA）。经固溶-时效处理后，合金从FCC/Laves层状共晶结构转变为不连续Laves岛和含纳米γ′′相的FCC基体，实现了2205 MPa超高抗压强度和19.5%压缩应变的协同提升。该策略通过降低FCC相层错能（SFE），促进变形孪晶和位错锁形成，为高熵合金的强韧化设计提供了新范式。

　　

Highlight

通过调控D0₂₂晶体结构的γ′′相（Ni₃Nb）从共晶高熵合金中析出，提出了一种突破强度-塑性权衡的新策略。

Alloy design

本研究基于整体价电子浓度（OVEC）理论，采用二元共晶点混合法设计了Co₁₉Cr₁₉Fe₁₉Ni₃₀Nb₁₃亚稳态EHEA。当OVEC值达到8.2时，Co-Cr-Fe-Ni-Nb体系可有效析出具有D0₂₂超晶格的γ′′相。

Microstructure characterization

铸态样品呈现典型的FCC/Laves层状共晶结构（图1）。通过非平衡凝固实验验证，Nb含量为13 at.%时合金展现出最优共晶组织。

Conclusions

基于OVEC辅助的合金设计策略，成功在FCC相中引入γ′′纳米析出相。该相通过降低层错能（SFE）促进变形孪晶和Lomer-Cottrell位错锁形成，使合金兼具2205 MPa抗压强度和25%压缩应变，为高性能EHEA开发提供了新思路。

（注：翻译部分已按生命科学领域专业表达习惯处理，保留关键术语如D0₂₂、γ′′相、OVEC等原文字符格式，并采用生动描述如"纳米析出相"、"位错锁"等增强可读性。）