激光冲击诱导的航空铝合金表层高熵结构及其抗蚀性_罗新民

钛合金激光冲击强化技术的研究与应用赵恒章;侯红苗;贾蔚菊;李磊;洪权;毛小南【摘要】激光冲击强化是一种新型表面强化技术，能够在材料表层产生残余压应力，提高结构件的疲劳强度、表面硬度，延长其疲劳寿命，在钛合金结构件中应用前景广阔。

介绍了激光冲击强化的基本原理和特点，并结合国外研究现状，着重分析了我国钛合金激光冲击强化技术在工艺基础研究以及提高疲劳强度、改善焊缝应力状态、表面纳米化、强化孔结构、修复及再制造受损件等方面的研究现状，并指出了该技术在钛合金工程化应用方面需解决的关键问题。

%Laser shock peening ( LSP ) is a novel surface treatment technique which is capable of introducing compressive residual stress near the surface layers of the materials , then the fatigue properties and surface strength of the alloy can be improved largely .In this paper , the basic principle and characterization of LSP was introduced , the research situation of the LSP in the field of fatigue strength , improve the stress state of welding seam , nanocrystalline , pore structure strengthening , repair and remanufacturing were analyzed deeply .Finally , the key problems that needed resolved for the engineering application of LSP in titanium alloys were pointed out .【期刊名称】《钛工业进展》【年(卷),期】2016(033)004【总页数】5页(P7-11)【关键词】钛合金;激光冲击;表面强化;应用【作者】赵恒章;侯红苗;贾蔚菊;李磊;洪权;毛小南【作者单位】西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北有色金属研究院，陕西西安 710016;西北有色金属研究院，陕西西安710016;西北有色金属研究院，陕西西安710016;西北有色金属研究院，陕西西安 710016【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+3钛合金是重要的结构材料，因具有无磁、轻质、比强度高和耐蚀等特点，且易于满足轻量化、强韧化和低能耗等要求而被广泛应用。

第37卷　第10期中　国　激　光Vol.37,No.102010年10月CHIN ES E J OURNAL OF LAS ERSOctober ,2010 文章编号:025827025(2010)1022684205激光熔化沉积γ-TiAl 合金的组织及力学性能张永忠1　黄　灿1　吴复尧2　刘黎明21北京有色金属研究总院复合材料中心,北京1000882中国航天科工集团航天特种材料及工艺技术研究所,北京100074摘要　通过激光熔化同步输送的Ti -47Al -2Cr -2Nb -0.5W -0.15B 合金粉末,在TC4钛合金基板上逐层沉积制备出γ-TiAl 合金的薄壁样品,分析了所沉积材料的开裂行为、微观组织、相组成及力学性能。

结果表明,激光熔化沉积的γ-TiAl 合金具有较高的开裂倾向,缩短激光扫描沉积的长度及引入具有较高韧性的钛合金作为过渡材料,可大大减缓薄壁沉积时的温度梯度和热应力,从而避免开裂的发生;激光熔化沉积γ-TiAl 合金的内部组织致密,由α2+γ的层片状晶团及少量γ相组成,层片晶团的尺寸约10μm;沉积状态下,沿薄壁长度及高度方向的室温抗拉强度分别为810MPa 和575MPa ,沿高度方向750℃下和长度方向850℃下的高温拉伸强度分别为550MPa 和625MPa 。

关键词　激光技术;激光熔化沉积;γ-TiAl 合金;微观组织;力学性能中图分类号　TN249;TF124 文献标识码　A doi :10.3788/CJL 20103710.2684Mic r os t r uct u re a n d Mec h a nical P r op e r t ies ofL as e r Di r ect Dep os i t ed γ-TiAl All oyZhang Yongzhong 1　Huang Can 1　Wu Fuyao 2　Liu Liming 21Ce nter f or Composites ,Ge ner al Resea rch I nstit ute f or Non -Fer rous Met als ,Beiji ng 100088,Chi n a2Resea rch I nstit ute of Aerosp ace Speci al Ma teri al &Tech nology ,Chi n a Aerosp ace Scie nce a n d In d ust r y Corpor at ion ,Beiji ng 100074,Chi n aAbst ract Thin wall samples from γ-TiAl (Ti -47Al -2Cr -2Nb -0.5W -0.15B )alloy are prepared on substrate of TC 4titanium alloy by laser direct deposition of coaxially fed metallic powders.The cracking behavior ,microstructure ,phase constitution ,and mechanical properties of the deposited materials are investigated.The results indicate that the deposited γ-TiAl alloy presents high tendency for cracking.Decreasing the deposited wall length or introducing ductile titanium alloy as transition materials will mitigate the temperature gradient and thermal stress during deposition ,thus avoid ser direct deposited γ-TiAl alloy are full dense ,composed of α2+γlamellar colony and small amount of γsingle phase.The size of the lamellar colony is about 10μm.For as -deposited γ-TiAl alloy ,the room -temperature tensile strengths are 810MPa and575MPa along the longitude and build -up direction respectively ,and the tensile strength under 750℃along the build -updirection is 550MPa and under 850℃along longitude direction is 625MPa.Key w or ds laser technique ;laser direct deposition ;γ-TiAl alloy ;microst ructure ;mechanical p roperties 收稿日期:2010201225;收到修改稿日期:2010202223基金项目:国家973计划(2006CB605206-1)和国家自然科学基金(50871023)资助课题。

难熔高熵合金研究进展摘要高熵合金概念的提出开拓了研究者们设计合金的思路，混合的高熵可以稳定晶体结构相对简单的类固溶体相，而不是形成传统意义上复杂的金属间相。

因此，高熵合金的组成虽然复杂，但其微观结构简单。

难熔高熵合金组成元素大多为高熔点元素，同时具有高熵合金的特性，表现出优异的高温性能，成为非常有潜力的高温合金之一，引起国内外研究者的广泛关注。

本文介绍了难熔高熵合金的微观组织结构及相组成；室温和高温下的力学性能及强化机理、高温抗氧化性和耐磨性能；最后对难熔高熵合金的应用前景进行了展望。

关键词：难熔高熵合金；显微组织；力学性能；耐磨性；高温抗氧化性1 引言近年来，航天和军工事业的高速发展，对高温结构材料广泛需求的同时，也对其性能提出了更高的要求。

传统镍基高温合金在自身熔点的制约下，使用温度已接近材料极限，因此开发一种新型的超高温超强度合金既符合发展需要有具有实际意义。

受到高熵合金设计理念的启发，难熔高熵合金首次在2010年由O.N.Senkov提出[1]。

难熔高熵合金优异的高温力学性能得益于难熔元素的低扩散速率和较高的再结晶阻力，此外高熵合金的晶格畸变和BCC结构的高强度也有一定作用。

但其劣势在于，BCC结构的难熔高熵合金在室温下呈现的是脆性，在一定程度上限制了其进一步的应用。

本文介绍了难熔高熵合金的组织结构及相组成；室温和高温下的力学性能及强化机理、高温抗氧化性和耐磨性能；最后对难熔高熵合金的应用前景进行了展望。

2 难熔高熵合金组织结构早期的难熔高熵合金全部由促进BCC结构稳定的难熔合金元素构成，且元素之间大多都为等摩尔或近等摩尔比例混合，如WNbTaMo[2]。

这类合金起初大多采用电弧熔炼技术制备成铸锭，具有单一BCC晶体结构，微观组织为典型的树枝晶，合金表现出非常高的强度。

根据在BCC基体上析出的金属间化合物的结构类型，可将这类析出强化的难熔高熵合金细分为Laves相强化的合金系列和共格BCC/B2强化的合金系列两类。

等原子比高熵合金概述等原子比高熵合金（Equal Atomic Ratio High Entropy Alloys，EARHEA）是一种新型的合金材料，具有非常特殊的组成和结构。

它由多种元素按照等原子比混合而成，形成均匀的固溶体结构，具有高度的混乱度和无序性。

这种特殊的结构赋予了等原子比高熵合金出色的力学性能、耐腐蚀性能和高温稳定性，在材料科学领域引起了广泛关注。

起源与发展等原子比高熵合金最早由台湾清华大学教授鲍振华团队于2004年提出。

他们将传统合金中通常只含有少量添加元素的概念推广到了多元体系，并将不同元素以等原子比混合，制备出了第一批等原子比高熵合金样品。

随后，这个新颖的材料概念迅速引起了全球范围内科学家们的兴趣和探索。

经过近二十年的发展，研究人员已经成功制备出了许多不同成分、不同组织结构和不同性能的等原子比高熵合金。

目前，已经有越来越多的学者和工程师开始关注等原子比高熵合金在材料科学、航空航天、能源等领域的应用潜力。

组成与结构等原子比高熵合金的最显著特点是其组成和结构的多样性。

传统合金通常由主要元素和少量添加元素组成，而等原子比高熵合金则由多种元素按照等原子比混合而成。

这种均匀混合使得每个原子都能找到相对稳定的位置，形成一个具有高度无序性和混乱度的固溶体结构。

以五元高熵合金为例，假设其由元素A、B、C、D和E组成，那么每个元素在合金中所占比例都是1/5。

这种均匀分布使得合金中不存在主要相或晶粒边界，从而提高了材料的强度和韧性。

此外，等原子比高熵合金还可以通过调节不同元素之间的含量来调控其性能。

例如，在含有两种不同晶体结构的等原子比高熵合金中，可以通过调节不同晶体结构之间的相互作用来实现优化材料性能。

性能与应用等原子比高熵合金具有出色的力学性能、耐腐蚀性能和高温稳定性，使其在多个领域具有广泛的应用潜力。

力学性能等原子比高熵合金的均匀混合结构赋予了其出色的力学性能。

相比于传统合金，等原子比高熵合金表现出更高的强度、硬度和韧性。

陕西理工大学学报！自然科学版)Journal of Shaanxi University of Technology ( Natural Science Edition)2021年4月第37卷第2期Apr. 2021Vol. 37 No. 2引用格式：赵'，冯小明,艾桃桃•高.合金典型微观结构和性能研究进展[J ]・陕西理工大学学报！自然科学版)，2021,37(2) &1-8.高"合金典型微观结构和性能研究进展赵 -1,冯小明1>2*,艾桃桃(1.陕西理工大学材料科学与工程学院，陕西汉中723000；2.陕西理工大学矿渣综合利用环保技术国家地方联合工程实验室，陕西汉中723000)摘要：综述了高7合金典型微观结构和性能的研究进展。

高7合金是多种元素以等摩尔比 或近等摩尔比经过干法或湿法工艺制备而成，凝固后形成相对简单的相，具有4个核心效应， 即高7效应、缓慢扩散效应、严重的晶格畸变以及鸡尾酒效应，表现出高强、高硬、耐蚀、耐磨、 耐热性等优异性能,在许多领域都具有潜在的应用价值。

总结了高7合金的制备方法,介绍了 高7合金的典型特征以及组织和性能的基础研究，最后对高7合金的未来进行了展望$ 关键词：高7合金;核心效应；微观结构；性能中图分类号：TG133 文献标识码：A 文章编号：2096-3998(2021)02-0001-08近年来，高.合金(High-entropy alloys , HEAs )因其独特的成分、微观结构和力学性能而备受关 注[1])与传统的合金设计概念不同,HEAs 不仅基于一种或两种元素，而且至少可包含5种主元素，原 子百分比相同或接近相同，溶质和溶剂之间没有明显的差异，合成时可能产生许多相和金属间化合物， 从而导致复杂而脆弱的微观结构。

但实验结果发现合金中较高的混合.增强了具有简单结构的随机固 溶相的形成，这为HEA s 的研究奠定了基础,也为新的合金设计提供了新的思路[2])HEAs 有两个定义,分别从组成和.的角度对HEAs 进行了界定，但与此同时，关于多组元合金是否 可以视为HEAs 依然存在着一些困惑和争议。

引用格式：吴昊，于佳石，贾志强，等. 难熔高熵合金研究进展[J]. 航空材料学报，2024，44(2)：45-59.WU Hao，YU Jiashi，JIA Zhiqiang，et al. Progress of refractory high entropy alloys[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(2)：45-59.难熔高熵合金研究进展吴 昊1*, 于佳石2*, 贾志强1, 张 龙1, 陈 昊1（1．西安诺博尔稀贵金属材料股份有限公司，西安 710201；2．西安赛福斯材料防护有限责任公司，西安 710200）摘要：综述难熔高熵合金目前的研究现状，阐述难熔高熵合金成分设计，归纳包括金属元素和非金属元素对难熔高熵合金结构与性能的影响。

另外描述不同制备方法下，难熔高熵合金的微观结构与力学性能，讨论难熔高熵合金基复合材料及其强化机制。

对难熔高熵合金未来发展进行展望，并对其未来研究方向提出以下建议：通过不同相之间界面设计，多相协同增强难熔高熵合金；设计并优化难熔高熵合金成分，开发出室温易加工的难熔高熵合金；结合高通量计算方法，快速筛选出难熔高熵合金成分和微观结构；利用增材制造技术对难熔高熵合金组织与结构进行调控；对难熔高熵合金基复合材料进行构型化设计，均衡难熔高熵合金基复合材料的强塑性匹配。

关键词：难熔高熵合金；成分设计；制备方法；微观组织；力学性能doi：10.11868/j.issn.1005-5053.2023.000178中图分类号：TG146.4+1 文献标识码：A 文章编号：1005-5053(2024)02-0045-15Progress of refractory high entropy alloysWU Hao1*, YU Jiashi2*, JIA Zhiqiang1, ZHANG Long1, CHEN Hao1（1. Xi’an Noble Rare Metal Materials Co.，Ltd.，Xi’an 710201，China；2. Xi’an Surface Material Protection Co.，Ltd.，Xi’an 710200，China）Abstract: The current research status of refractory high-entropy alloys（RHEAs） is reviewed，the composition design of RHEAs is described，and the effects of metal elements and non-metal elements on the structure and properties of RHEAs are summarized. In addition，the microstructure and mechanical properties of RHEAs under different preparation methods are described，and the strengthening mechanism of RHEAs matrix composites is discussed. The future development of RHEAs is prospected，and the following suggestions are put forward for its future research direction: enhancing of RHEAs by multiphase synergistic effects through the interface design between different phases；designing and optimizing the composition of RHEAs to develop RHEAs that are easy to process at room temperature；quickly screening the composition and microstructure of RHEAs by combining with high-throughput calculation methods；regulating and controlling the microstructure and structure of RHEAs by additive manufacturing technology；carrying out the configuration design of RHEAs matrix composites to balance the strength and plasticity of RHEAs matrix composites.Key words: refractory high entropy alloys；composition design；preparation method；microstructure；mechanical property随着航空航天技术的发展，对性能优异的高温结构材料需求越来越高[1]。

项目批准号申请代码1项目名称项目负责人依托单位批准金额51175255E050901航空镁合金FSJ连接完整性及铣削变形机理与预测左敦稳南京航空航天大学6351175243E050202面向高频大流量电液伺服阀的智能GMA的基础研究朱玉川南京航空航天大学6051175260E050903亲水性固结磨料研磨抛光垫的自修正机理及其实现朱永伟南京航空航天大学6011101209A011002随机生存性质及其在比较定理等方面的应用朱学红南京航空航天大学2151172108E020402软化学法制备无铅压电陶瓷薄膜的形成机理与性能研究朱孔军南京航空航天大学6271171111G010301航线网络复杂性和统一优化模型研究朱金福南京航空航天大学4271171112G0104基于推理网络的双重异构复杂决策信息集结模型研究朱建军南京航空航天大学4311175086A050105实际网络的稀疏性：起源、效应与应用朱陈平南京航空航天大学6061102138F010408基于统计模型的SAR图像目标检测和轮廓提取研究周鑫南京航空航天大学2511172128A020302基于在线自适应追踪技术的先进结构损伤识别方法研究周丽南京航空航天大学7261172135F010402基于人脸重建的表情不变三维人脸识别研究周大可南京航空航天大学6051177069E070303基于双级矩阵变换器的交流起动/发电机系统的控制策略周波南京航空航天大学6061102069F010203宽带卫星移动通信小波包分复用传输信道估计技术研究仲伟志南京航空航天大学2451174118E0417Ti(C,N)基金属陶瓷表面细晶梯度结构层的制备及其形成的动力学研究郑勇南京航空航天大学6011172129A020306仿生机翼形状非接触主动控制研究郑世杰南京航空航天大学6561179056F01复杂激励下飞机载流管道系统振动疲劳分析技术研究郑敏南京航空航天大学3561174155F030203时滞耦合反应扩散网络的分岔与控制研究赵洪涌南京航空航天大学5951175261E051001复合材料自动铺放冗余机器人操作性能研究赵东标南京航空航天大学6071101070G0104属性间存在交互作用的多属性决策方法研究章玲南京航空航天大学2011172124A020102非均匀应变石墨烯纳米结构的电性、自旋磁性及其调控研究张助华南京航空航天大学6211172135A020410大型风力机分裂叶尖流动控制问题研究张震宇南京航空航天大学7221173120B030608纳微结构钛酸锂电极材料的制备及其电化学性质研究张校刚南京航空航天大学6151176075E060603基于恒压式热膜探头的高超声速流场测量关键技术研究张天宏南京航空航天大学6051175247E050503Gamma-TiAl Nb、Cr表面合金化效应及其对阻燃性能的影响张平则南京航空航天大学5571101071G0104考虑影响因素交互作用的企业有限理性度量及竞争博弈模型研究张骥骧南京航空航天大学2061104159F030209复杂终端区空域与交通流互适应关系研究张洪海南京航空航天大学2461104188F030301基于惯性与单目视觉信息互助及融合的室内导航关键技术曾庆化南京航空航天大学2451175244E050303用‘超模型’识别动力学有限元设计模型误差源的方法研究臧朝平南京航空航天大学5211171150A010102类群问题和数论运用岳勤南京航空航天大学4511102085A020314气动弹性系统不确定性估计、系统辨识与动力学行为预测员海玮南京航空航天大学2861172077F010202分布式天线系统中预编码技术与自适应资源分配研究虞湘宾南京航空航天大学6051105201E0507仿壁虎机器人负表面稳定协调运动研究俞志伟南京航空航天大学2641174128D041001海啸所引发的大气重力波之传播特性研究余永辉南京航空航天大学6011172137A020415折叠织物的新型建模方法及基于薄膜模型的降落伞开伞过程浸入边界技术余莉南京航空航天大学6251178221E080511水泥混凝土在机场除冰液作用下的耐久性与剥蚀机理余红发南京航空航天大学6011102081A020204时滞气动弹性系统动力学分析与综合于明礼南京航空航天大学2651175251E050702定向碳纳米管增强的IPMC人工肌肉材料的制备及应用研究于敏南京航空航天大学6221172107B020104配体修饰下IB族金属纳米颗粒催化的有机合成反应姚小泉南京航空航天大学6051177072E0712旋转式小型压电风力发电系统的研究杨颖南京航空航天大学6611101213A011705微分代数方程组的波形松弛算法及其在计算流体力学中的应用杨熙南京航空航天大学2261104116F030105一类非最小相位非线性切换系统容错控制方法研究及其飞控应用杨浩南京航空航天大学2411172132A020402pFFT快速边界元方法模拟三维声弹性问题的研究闫再友南京航空航天大学7251175245E0505合金化与复合协同强韧化原位自生MoSi2基纳米晶复合涂层的性能研究徐江南京航空航天大学6251173079E0304红外低发射率涂层本征界面结构的演化及寿命预测研究徐国跃南京航空航天大学6071171113G0107具有灰色不确定信息特征的煤炭地下气化系统预测建模技术研究谢乃明南京航空航天大学4261105114F030606视觉导引下重载移动机器人合作搬运的自主控制研究武星南京航空航天大学2651175253E050803钛合金焊接热影响区组织性能多层次模拟和预测方法研究魏艳红南京航空航天大学6051105197E050303基于新型降落区方案的舰载机着舰动态性能研究魏小辉南京航空航天大学2561170043F020202基于抽象的软件符号模型检测研究魏欧南京航空航天大学5651105202E0508基于稳健连接的飞机板壳广布铆接结构制造缺陷容限问题韦红余南京航空航天大学2511102080A020203高超声速飞行器机翼颤振稳定性分析及基于模糊鲁棒自适应的主动控制研究王玉惠南京航空航天大学2511174148A040215层状磁电复合材料的化学镀制备与磁电耦合效应王寅岗南京航空航天大学7461102032F010508基于实时可重构射频前端的新型脉冲无线收发体系结构研究王薪南京航空航天大学2551175246E050503弹性体摩擦副多效应协同作用下表面织构的设计方法王晓雷南京航空航天大学6061175105F030605大壁虎运动反力模式斜角相关的神经信息基础初探王文波南京航空航天大学5951177071E0709基于耦合传输线单元构成的EMI滤波器设计理论王世山南京航空航天大学6061102068F010202多跳蜂窝网中的分布式无线资源分配技术研究王俊波南京航空航天大学2721174063B040307电活性高分子纳米复合物中若干界面效应对机电转换性能的强化机理研究王经文南京航空航天大学6011104144A040403空变偏振光束聚焦场的反向构建与操控研究王吉明南京航空航天大学3011172126A020202时滞系统若干全局动力学问题的数值算法与实验研究王怀磊南京航空航天大学7051175259E050902太阳能硅片电磨削多线切割制绒技术基础研究汪炜南京航空航天大学6051105205E051004激光熔覆再制造产品热损伤耦合的寿命评估理论研究田威南京航空航天大学2551175262E051005基于神经-体液调控机制的有机制造系统自适应控制研究唐敦兵南京航空航天大学6251105203E050802基于流量控制和温度差别控制的镁合金管材液压成形规律汤泽军南京航空航天大学2661174180F030209面向4D航迹运行的新一代空中交通管制自动化系统关键问题研究汤新民南京航空航天大学5151106073E060303压电谐振风扇激励非定常涡环流动与换热特性研究谭晓茗南京航空航天大学2511172133A020403高超声速进气道不起动的非定常流动机理及相关气动控制方法谭慧俊南京航空航天大学7051175264E051201旋转超声电机微位移瞬态非线性机理及控制方法研究孙志峻南京航空航天大学6011172136A020414复杂背景激波系干扰下隔离段内的激波串特性及其控制研究孙姝南京航空航天大学6811102087A020403高超声速进气道非线性失稳与迟滞电磁流动控制苏纬仪南京航空航天大学3061171191F010805人类胞内短寿命蛋白泛素化降解及其调控的序列与结构基础宋晓峰南京航空航天大学6011172131A020313基于加速度响应信号的时变系统小波状态空间参数识别研究史治宇南京航空航天大学6541101441D0108基于对偶四元数的高分辨率遥感影像几何定位研究盛庆红南京航空航天大学2351105204E050902多元喷射电沉积混合结晶机理及纳米晶合金加工技术沈理达南京航空航天大学2661176062F040306低成本环保型Cu2ZnSnS4/a-Si太阳电池材料与光伏性能的研究沈鸿烈南京航空航天大学5661104031F030118分数阶基因调控网络的演化动力学分析及同步控制任凤丽南京航空航天大学2351175258E050902脉动流场管电极电解加工技术研究曲宁松南京航空航天大学6361107063F050302波分复用无源光网络与光载超宽带的融合技术研究潘时龙南京航空航天大学2951108238E080504预应力B/C混杂纤维布加固钢筋混凝土梁的腐蚀疲劳试验研究潘建伍南京航空航天大学2521103090B030608一维LiFePO4/C核/壳型正极材料的静电纺丝可控制备及其电化学性能米常焕南京航空航天大学2561104020F030117一类非线性采样控制系统的故障可诊断性分析与故障诊断方法研究冒泽慧南京航空航天大学2411101212A011501广义Domain及其可计算性研究毛徐新南京航空航天大学2251175257E050902高能高应变率金属板料超声喷丸成形的基础研究鲁世红南京航空航天大学6351175256E050902放电诱导可控烧蚀及电火花修整高效加工研究刘志东南京航空航天大学6011174147A0402铁电晶体模板诱导自组装金属-介电光学超材料的研究刘友文南京航空航天大学7461170152F020504高通量RNA-Seq测序数据的基因表达水平建模研究刘学军南京航空航天大学5671111130211G0106灰色系统理论与计算智能刘思峰南京航空航天大学8.271110307023G012011IEEE灰色系统与智能服务国际会议刘思峰南京航空航天大学451175248E050603面向复杂形体几何建模的特征曲线网重用刘浩南京航空航天大学40

高熵合金的研究进展邓景泉1，操振华2（1.滁州学院机械学院，安徽滁州239000；2.南京大学现代工程与应用科学学院，南京210093）摘要：高熵合金（HEAs ）是多主元合金设计理念下正处在探索阶段的新型合金。

本文从高熵合金的成分、相结构、制备工艺及性能等方面归纳、分析、综述了国内外最新研究进展，文章结尾讨论了该类合金的研究及发展趋势。

关键词：高熵合金；多主元；结构性能中图分类号：TB331；TF133；TB304文献标志码：A文章编号：1673-2928（2018）06-0011-05收稿日期：2018-08-20基金项目：国家自然科学基金（51671103）。

作者简介：邓景泉（1966-），男，安徽蒙城人，博士，副教授，主要从事金属材料工艺及性能研究。

DOI:10.19329/ki.1673-2928.2018.06.0042018年11月第17卷第6期（总第96期）安阳工学院学报Journal of Anyang Institute of TechnologyNov,2018Vol.17No.6（Gen.No.96）2004年我国台湾Yeh 在Advanced EngineeringMaterials 第一次提出了高熵合金的概念[1-2]，至今被引用800余次。

高熵合金应用是一个全新的设计理念：多组员，4种或5种及以上；多主元，即每种合金元素的原子百分比相等或近似相等，每种元素都是主要元素，构成纳米尺度的材料复合，产生“鸡尾酒”效应（如图1所示）。

根据热力学知识，形成合金的自由能为：ΔGmix=ΔHmix －TΔSmix 。

当合金的混合熵高到一定程度，其足以抵消混合焓的作用时，高熵的状态是自由能为负、相对稳定的状态[3]。

合金系的混乱度高即体系的混合熵高，合金的有序度差，趋向于生成具有简单结构的相，而且生成的相的数目也远远小于经典吉布斯相律所预测的合金体系平衡相数目[4-5]。

高熵合金由于多主元原子尺寸差异导致晶格各个阵点位置不同程度的偏移，产生晶格畸变。

2024 年第 44 卷航　空　材　料　学　报2024，Vol. 44第 1 期第 152 – 162 页JOURNAL OF AERONAUTICAL MATERIALS No.1 pp.152 – 162引用格式：王瑞林，杨新岐，唐文珅，等. 搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及性能[J]. 航空材料学报，2024，44(1)：152-162.WANG Ruilin，YANG Xinqi，TANG Wenshen，et al. Microstructure and properties of 2219 aluminum alloy fabricated via additive friction stir deposition[J]. Journal of Aeronautical Materials，2024，44(1)：152-162.搅拌摩擦沉积增材2219铝合金组织及性能王瑞林1*, 杨新岐1*, 唐文珅1, 罗 庭1, 赵耀邦2, 窦恩慧2（1．天津大学 材料科学与工程学院，天津 300354；2．上海航天精密机械研究所，上海 201600）摘要：在主轴转速250～350 r/min、横向移动速度50～150 mm/min工艺参数下进行2219-T87铝合金搅拌摩擦沉积增材（additive friction stir deposition，AFSD）实验，探究工艺参数与多层热循环对沉积层宏观成形、微观组织和力学性能的影响。

结果表明：在主轴转速250 r/min，移动速度100 mm/min工艺参数下可获得成形良好的单道16层增材试样。

增材区晶粒尺寸发生显著细化，在4～6 μm之间，细小等轴晶组织取代沉积棒料粗大的无规则晶粒组织。

增材试样发生剧烈的动态再结晶，整体再结晶晶粒在80%以上，试样底部（第1层）受到多次热循环影响，再结晶晶粒达到91.8%。

增材区域织构基本由Cube、Copper、P和RtB四种再结晶织构以及S、T和Brass织构构成。