1305 / 2023-03-20 17:14:17

面向复杂环境的海洋工程用高熵合金的设计及其摩擦学性能研究

海洋工程对我国的民生发展和国家安全具有重要意义。工程合金在海洋中面临着复杂的服役环境，包括承载、海水腐蚀、微生物腐蚀和摩擦磨损，在复杂环境下合金材料容易过早失效，造成能量耗损或灾难性事件；研发能够同时满足上述复杂环境的合金材料，是海洋工程合金研发的重点任务，对我国海洋工程的稳定发展和国际竞争力的提高意义重大。我们以高熵合金为基体合金，以Cu元素为润滑相和抗菌元素；针对Cu在高熵合金中受反应焓影响出现偏析的问题，基于高温高熵提高固溶度、低温亚稳诱导析出，设计调控合金制备手段，在保证高熵合金微米耦合两相、多主元均匀固溶等组织结构条件下，实现了Cu元素的均匀纳米析出；合金表现出优异的力学性能、耐腐蚀性能、防污性能和减摩性能，在海洋工程领域具有重大应用前景。基于Cu分布调控的多性能一体化高熵合金的设计和制备，为高性能海洋工程合金的发展提供了一个可行的设计思路。