难熔高熵合金的微结构工程：通过本征特征调控变形-再结晶动力学以优化加工策略

（编辑推荐）本研究系统揭示了Ti2ZrTa0.75难熔复合浓缩合金（RCCA）的微观结构演化规律，发现其高再结晶活化能（245 kJ/mol）源于严重晶格畸变和相干调幅分解界面，而退火后晶界快速迁移（生长活化能176 kJ/mol）则通过Hall-Petch效应实现强度-塑性协同优化（σ0=758 MPa，kHP=830 MPa/μm-1/2），为高温结构材料加工提供理论指导。

　　

Highlight

Ti₂ZrTa_0.75难熔复合浓缩合金（RCCA）在均质化和冷轧后仍保持单一BCC结构。再结晶动力学分析显示，严重晶格畸变、缓慢扩散动力学以及具有低储存变形能的相干调幅分解界面，共同将再结晶活化能提升至245 kJ/mol。相反，退火后的微观结构由于晶格畸变减少和晶界偏析形成的快速扩散通道，表现出加速的晶界迁移，从而获得较低的晶粒生长活化能（176 kJ/mol）。

Microstructure and mechanical properties of cold rolling alloys

均质化退火后的Ti₂ZrTa_0.75 RCCA呈现单一BCC结构（图1a），平均晶粒尺寸约130 μm（图1b）。几何必需位错（GNDs）密度较低且均匀分布（ρ=1×10¹⁵ m^-2）。随着冷轧变形量增加，机械孪晶逐渐消失，GND密度单调上升至CR-90%变形水平。

Static recrystallization kinetics

合金的屈服强度与退火温度和时间呈线性关系（图6a），这归因于退火过程中的再结晶和晶粒生长。通过绘制不同退火温度下的再结晶体积分数（X_RX）与时间（t）的关系曲线（图6b），发现退火温度显著影响静态再结晶动力学。850°C退火1分钟可实现再结晶完成度78.8%与晶粒细化（12 μm）的平衡，最终获得优化屈服强度（887 MPa）且不损失塑性（23.7%）。

Conclusions

本研究阐明调幅分解界面和晶格畸变通过阻碍位错运动提高再结晶能垒，而退火过程中化学偏析加速晶界迁移。通过精确控制850°C短时退火工艺，成功实现Hall-Petch强化（k_HP=830 MPa/μm^-1/2）与塑性变形的协同优化，为RCCA的工业应用提供可调控的微观结构设计策略。