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亚临界热处理对高铬铸铁组织及性能的影响 袁志钟, 刘海明, 鞠玉琳, 陈露, 牛宗冉, 王致远, 曹甫洋, 程晓农 金属热处理    2024, 49 (10): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.001 摘要 （244）      PDF （4765KB）（173）    可视化    针对高铬铸铁常规淬火-回火过程能耗高的问题,对3种合金成分的高铬铸铁进行亚临界热处理试验,并研究了该工艺对其组织、硬度和表面耐磨性的影响。结果表明,经500~650 ℃保温1~14 h亚临界热处理后,高铬铸铁组织主要是残留奥氏体、M7C3碳化物、(Fe, Cr)23C6碳化物、Mo2C碳化物和珠光体;3种高铬铸铁硬度在550~600 ℃保温6~12 h内均有峰值,峰值硬度最高为57.4 HRC,Mo元素对硬度的影响最大。高铬铸铁在保温过程中析出二次碳化物促使奥氏体发生珠光体相变,珠光体的相变强化和二次碳化物析出强化作用在长时间保温过程中逐渐降低;碳含量相对最高的共晶高铬铸铁经600 ℃保温8 h后耐磨性能最佳。由此可知,提升高铬铸铁耐磨性首先应提高共晶碳化物数量,其次添加Mo等元素提升析出强化效果。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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深冷处理对H13钢组织及力学性能的影响 邸英南, 马党参, 周健, 迟宏宵, 谷金波 金属热处理    2024, 49 (10): 38-42.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.006 摘要 （240）      PDF （3226KB）（67）    可视化    对H13钢深冷处理不同时间(0~4 h)的组织演变及力学性能进行研究,借助XRD、SEM分析了物相及显微组织,借助硬度、冲击性能和拉伸性能试验对力学性能进行表征。结果表明,深冷处理可细化马氏体板条,促进残留奥氏体向马氏体转变以及带状碳化物析出;马氏体中C含量升高导致晶格常数增大,晶格畸变效应增强,XRD衍射峰向左移动。随着深冷处理时间的延长,强度和硬度呈上升趋势,韧性和塑性则逐渐降低;在保持硬度相同的情况下,H13钢深冷处理后与普通热处理相比,塑性相当,但强度和韧性均得到提升。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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冷作模具钢SKD11的热处理增韧技术 袁志钟, 王梦飞, 张伯承, 段旭斌, 李表敏, 杨海峰, 罗锐, 程晓农 金属热处理    2023, 48 (9): 1-7.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.09.001 摘要 （235）      PDF （5140KB）（289）    可视化    选用热轧和球化退火后的SKD11钢板,对其进行A-Q-A(Austempering-Quenching-Austempering)、Q-T-A(Quenching-Tempering-Austempering)两种复相热处理工艺以及Q-T(Quenching-Tempering)常规热处理工艺,研究不同热处理工艺对钢板微观组织、硬度和冲击吸收能量的影响。结果表明: A-Q-A和Q-T-A热处理试样的组织均为下贝氏体(LB)和马氏体(M)的复相组织,并且残留奥氏体(RA)的含量分别为13.2%和18.6%。经A-Q-A、Q-T-A和常规热处理Q-T后,试样的硬度分别为58.5、58.6和60.5 HRC,冲击吸收能量分别为31.3、27.6和15 J。复相处理的工艺实现了SKD11钢板优异的强韧性配合,为提升冷作模具钢的韧性进行了有益的探索。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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2Cr13不锈钢的回火脆性 朱宏伟, 王萍, 胡婉婷, 陈鑫, 黄艳军, 郁瑞兴, 庄圆宏, 陈永栓 金属热处理    2022, 47 (12): 234-236.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.12.039 摘要 （233）      PDF （642KB）（46）    可视化    研究2Cr13不锈钢在回火脆性温度区间附近进行回火后,硬度、冲击性能的变化和断口形貌演变。结果表明,2Cr13不锈钢在490~550 ℃回火后,硬度处于40~50 HRC之间,相应的冲击性能呈现下降趋势;在570~620 ℃回火后,不锈钢的硬度在30~38 HRC范围内,冲击性能逐渐升高。通过对冲击断口形貌进行观察,在490~560 ℃回火,不锈钢断裂模式由解理断裂向沿晶断裂转变;随着回火温度升高,最终转变为沿晶+解离的断裂模式,微观上沿晶断裂断面尺寸逐渐缩小,解离数量逐渐增多,表现为宏观上冲击性能的提高。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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Ni元素对新型热作模具钢热疲劳性能的影响 程曦, 顾鹏程, 曾艳, 吴晓春 金属热处理    2023, 48 (11): 55-61.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.11.009 摘要 （232）      PDF （4151KB）（46）    可视化    采用Uddeholm自约束热疲劳试验方法对SDDVA钢以及新型热作模具钢SDYZ1钢进行热疲劳试验,对比分析了材料热疲劳后表面形貌、截面裂纹、微观组织以及硬度变化,探讨了镍元素对材料冷热疲劳性能的影响。结果表明,与SDDVA钢相比,SDYZ1钢裂纹数量明显较少,深度较浅,高温表面软化程度更小,这主要是由于Ni元素聚集在晶界以及碳化物附近,对碳化物长大有钉扎作用,并且SDYZ1钢具有更高的高温强度,从而可以抵抗裂纹扩展。SDYZ1钢在热疲劳过程中析出尺寸较小的碳化物,碳化物聚集在晶界处可以有效阻碍晶粒长大,从而提高材料的抗疲劳性能。通过透射观察分析,SDYZ1钢热疲劳后粗化碳化物颗粒主要形态为不规则球状、细长杆状,主要存在类型为M23C6以及M6C,且SDYZ1钢碳化物尺寸整体比SDDVA钢的细小。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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真空低压渗碳对304与316L奥氏体不锈钢组织和性能的影响 程茹, 田勇, 宋超伟, 王昊杰 金属热处理    2022, 47 (9): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.09.001 摘要 （230）      PDF （660KB）（192）    可视化    采用真空低压渗碳技术对304和316L奥氏体不锈钢进行表面强化,利用光学显微镜、扫描电镜、Thermo-Calc热力学软件、X射线衍射仪和显微硬度计等对渗碳层显微组织、相组成及硬度分布进行分析表征,计算了奥氏体不锈钢渗碳层中不同衍射峰的偏移量及渗碳前后晶格常数的变化量。结合钼对奥氏体不锈钢渗碳过程的影响,对比研究了304和316L奥氏体不锈钢渗碳后,在渗碳层深度、表面硬度及碳化物的析出规律等方面的差异。结果表明,经750 ℃真空渗碳2.6 h后,304和316L奥氏体不锈钢晶格常数分别增加了1.33%和1.14%,形成了由膨胀奥氏体和Cr23C6组成的渗碳层,Cr23C6在渗碳层中主要以条状沿膨胀奥氏体晶界析出,表面硬度较基体硬度均提升了两倍以上。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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4Cr5Mo2V热作模具钢的CCT曲线及碳化物沿晶析出温度测定 高兴成, 吴博雅, 吴晓春 金属热处理    2024, 49 (9): 72-79.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.09.012 摘要 （221）      PDF （5564KB）（36）    可视化    通过热膨胀仪、电阻仪和硬度计,结合扫描电镜和能谱仪,对不同冷速下4Cr5Mo2V钢的组织和硬度进行表征,绘制CCT曲线,并对钢中碳化物沿晶析出温度进行了测定。结果表明,随着冷却速度的降低,硬度降低,组织依次转变为马氏体、贝氏体和珠光体,珠光体和贝氏体转变临界冷却速度分别为0.015 ℃/s和0.25 ℃/s;冷却速度不大于0.25 ℃/s时,钢中有碳化物沿晶析出,且随冷却速度降低,碳化物沿晶析出温度升高,0.01 ℃/s冷却速度下,析出温度最高为1022 ℃。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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DIEVAR热作模具钢的元素偏析及均匀化热处理 杜思敏, 陈文雄, 胡峰荣, 任金桥, 崔小康, 周志明 金属热处理    2024, 49 (7): 139-145.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.07.021 摘要 （198）      PDF （6795KB）（29）    可视化    利用光学显微镜(OM)、扫描电镜能谱分析(SEM/EDS)、电子探针(EPMA)、Thermo-Calc热力学计算等方法,分析了DIEVAR热作模具钢电渣锭的铸态组织、析出相及元素偏析特征,并研究了高温均匀化热处理(1260、1280、1300 ℃)对其微观组织、碳化物及元素分布的影响规律。结果表明,DIEVAR热作模具钢铸态枝晶组织发达,二次枝晶较显著,Cr、Mo、V元素在枝晶间富集,其偏析程度大小顺序依次为Mo＞V＞Cr,枝晶间析出相为M23C6、M6C和MC碳化物;随着均匀化温度的升高和保温时间的延长,枝晶组织逐渐变得模糊直至消失,碳化物回溶形成一定的元素扩散区并逐渐扩散,直至与基体充分融合,期间元素扩散快慢程度依次为Cr＞Mo＞V;根据均匀化热处理后枝晶形貌、碳化物回溶、元素扩散及Mo元素的残余偏析指数情况,综合实际工业生产成本考虑,确定DIEVAR钢的最佳均匀化热处理工艺为1280 ℃×8 h。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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长期时效对镍基高温合金组织和性能的影响 蔡晨阳, 曹铁山, 王威, 迟庆新, 程从前, 赵杰 金属热处理    2024, 49 (1): 9-15.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.01.002 摘要 （198）      PDF （3643KB）（86）    可视化    对不同时效时间的镍基高温合金的组织进行观察,探究其在高温时效过程中组织及性能的演变规律,利用光学显微镜和扫描电镜对合金时效前后的组织进行了观察,提出了定量分析合金组织演变的方法,并对合金时效前后的硬度进行了测试分析。结果表明,900 ℃无载荷时效20 h后,γ′相呈立方状并且尺寸并无明显变化,时效100 h后,γ′相由立方形开始向圆形转变;时效500 h后,γ′相形状更加不规则,一些γ′与相邻的γ′相连,呈现长条状,但仍有一部分保持立方状;时效2000 h时后,γ′相明显粗化,立方度明显降低。随着时效时间的延长,γ′相尺寸逐渐长大,合金的硬度呈现减小的变化趋向。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶温度对2507双相不锈钢力学性能及耐蚀性的影响 谷国超, 李瑞芬, 辛振民, 相立新, 许文花, 吕宇鹏 金属热处理    2022, 47 (6): 1-6.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.001 摘要 （197）      PDF （3745KB）（346）    可视化    利用光学显微镜、扫描电镜、XRD、拉伸试验机和电化学综合测试仪等研究了不同固溶温度对2507超级双相不锈钢组织、力学性能和耐蚀性的影响。采用Thermo-Calc热力学软件计算了2507双相不锈钢的热力学平衡相图,并与测试结果进行了对比。研究结果表明,经1050 ℃及以上温度固溶后,σ相溶解;随着固溶温度的升高,铁素体相含量增加,奥氏体相含量降低,α/γ相体积分数比增加;1050~1100 ℃固溶30 min并水冷时,双相不锈钢具有较好的综合力学性能,屈服强度、抗拉强度和伸长率分别大于600 MPa、840 MPa和35%。1050 ℃固溶30 min时,双相钢可获得较好的耐蚀性能。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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40Cr钢的强烈淬火+回火处理 杨登贵, 朱小硕, 傅宇东, 阿力努尔·买买提 金属热处理    2023, 48 (2): 117-123.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.02.018 摘要 （195）      PDF （572KB）（62）    可视化    采用CaCl2水溶液对40Cr钢进行强烈淬火并高温回火,利用光学显微镜、扫描电镜、硬度计、冲击及拉伸试验机等,表征了显微组织、力学性能及断口形貌,并与常规调质工艺(油淬)进行了对比。结果表明,40Cr钢采用CaCl2淬火介质进行强烈淬火+高温回火与常规调质处理相比,可获得细小均匀的回火索氏体组织;经强烈淬火+回火处理后,与常规调质相比,硬度提高8%~18%,强度提高3%~5%,冲击性能提高16%~30%,可满足其较高的服役性能要求。40Cr钢最优的调质工艺为850 ℃保温20 min后采用CaCl2淬火介质进行强烈淬火,再经580 ℃回火120 min后空冷。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶处理对K447A高温合金碳化物组织的影响 吴文津, 李相辉, 李雪辰, 陈晶阳, 汤鑫 金属热处理    2022, 47 (6): 89-92.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.06.016 摘要 （193）      PDF （2512KB）（32）    可视化    利用场发射扫描电镜分析了K447A合金在不同固溶+相同时效处理下碳化物的组织及析出行为。结果表明,铸态K447A合金中初生碳化物为MC型,呈块状、骨架状和汉字状,分布于枝晶间和晶界上;热处理后初生MC碳化物呈破碎状,表面形成一层γ'相包覆层,在热处理过程中,初生MC碳化物的成分发生变化,TaC、TiC、WC等初生碳化物发生了分解,HfC受影响程度最小;热处理后初生MC碳化物附近的枝晶间和残余共晶区域析出大量以HfC为主的细小弥散分布的颗粒状二次MC碳化物,1185 ℃固溶2 h+870 ℃时效20 h时,二次MC析出量最多。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶时效处理对TC11钛合金显微组织和硬度的影响 朱宁远, 陈世豪, 廖强, 陈秋明, 赖文坤, 左寿彬 金属热处理    2022, 47 (12): 62-66.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.12.010 摘要 （192）      PDF （582KB）（48）    可视化    研究了在相同时效处理制度下,不同的固溶温度、固溶时间对粗锻态TC11钛合金棒材显微组织和显微硬度的影响。结果表明,对TC11钛合金在相变点以下进行固溶处理时,随着固溶温度的升高,等轴初生α相的含量增多;当固溶温度接近相变点时,等轴初生α相的含量迅速减少;当固溶温度为950 ℃时,随着固溶时间的增加,晶界α相开始长大,片状α相转变为块状α相与等轴α相的混合组织;当固溶时间一定时,TC11钛合金的硬度随着固溶温度的升高呈现出先下降然后逐渐趋于稳定的趋势;在固溶温度为950 ℃,固溶时间为120 min时的硬度达到最高。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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二次锻造变形对Cr-Mo-V系模具钢球化退火后的组织及冲击性能的影响 夏云峰, 马丹宁, 杨强, 周仲成, 王交其 金属热处理    2024, 49 (10): 99-104.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.016 摘要 （192）      PDF （3596KB）（37）    可视化    采用光学显微镜、扫描电镜、高分辨率透射电镜、冲击试验机等测试手段,研究了二次锻造变形对Cr-Mo-V系模具钢球化退火后的显微组织、析出相及冲击性能的影响。结果表明,与常规一次镦拔变形相比,二次径向锻造和二次镦拔变形工艺下模具钢球化退火后的显微组织、网状碳化物获得明显优化,冲击吸收能量分别提升了12%和58%,析出碳化物数量增多且弥散分布。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金的组织形貌及耐磨性 王志新, 杨成, 马明星, 王博臻, 董晨, 李尚之, 侯润森 金属热处理    2023, 48 (1): 1-5.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.01.001 摘要 （191）      PDF （695KB）（166）    可视化    采用真空熔炼法制备出了AlCoCrFeMnZr近共晶高熵合金,通过XRD、SEM、显微硬度计和摩擦磨损试验机测试了AlCoCrFeMnZr合金的晶体结构、组织形貌、硬度以及耐磨性能。结果表明,AlCoCrFeMnZr合金的物相结构为BCC和HCP双相结构,组织由初生相和细密的片状共晶组织组成。初生相由富Cr、Fe、Zr的HCP相组成,以树枝晶方式生长,片状共晶组织中枝晶区域(α相)主要分布Co、Cr、Fe,晶间(β相)主要分布Al和Zr,符合高熵合金组织及元素分布规律。磨损方式由粘着磨损和磨粒磨损转变为氧化磨损,摩擦因数出现先增加后减少的趋势,平均摩擦因数为0.5432,显微硬度为768.8 HV0.5,具有优良的硬度和耐磨性。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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Inconel 600合金的微观组织及其热加工图 周宇森, 程晓农, 罗锐, 高佩, 刘瑜, 袁志钟 金属热处理    2022, 47 (10): 107-112.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.10.017 摘要 （190）      PDF （567KB）（44）    可视化    利用Gleeble-3500试验机进行热压缩试验,绘制了Inconel 600合金的热加工图,对热加工图不同区域对应的微观组织进行了研究,并利用热加工图给出的热加工窗口进行了实际的热挤压生产。结果表明,在大应变量0.6下变形时热加工窗口总体稳定在低应变速率0.01~0.1 s-1区域和高应变速率10 s-1下的1150~1200 ℃区域。实际生产的管材具有良好的宏观形貌,显微组织基本为存在孪晶的等轴再结晶晶粒,晶粒尺寸较退火态合金发生了细化。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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FeMnCoCrNi高熵合金高温力学性能及变形机制研究现状 盛剑, 李大赵, 闫志杰, 白韶斌, 陈永安, 解若飞 金属热处理    2024, 49 (10): 211-219.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.10.035 摘要 （187）      PDF （4238KB）（80）    可视化    高熵合金(High-entropy alloys,HEAs)是近年来新兴的一类先进金属材料,基于独特的多主元合金设计理念,有望突破传统单主元合金材料性能极限。其中,FeMnCoCrNi高熵合金是当前研究最为广泛的体系之一,具有优异的力学性能,应用前景广阔。本文首先介绍了高熵合金所具有的独特“四大核心效应”,包括高熵效应、晶格畸变效应、迟滞扩散效应、鸡尾酒效应;其次,重点综述了FeMnCoCrNi高熵合金在高温拉伸性能、高温蠕变性能及相应的变形机制方面的研究现状。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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Zn/Mg比对7075铝合金显微组织、力学性能和耐蚀性能的影响 何宗政, 吴名冬, 袁硕, 姚树伟, 肖代红, 黄兰萍, 刘文胜 金属热处理    2024, 49 (5): 1-9.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2024.05.001 摘要 （185）      PDF （9223KB）（127）    可视化    通过光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、拉伸试验、硬度测试及腐蚀测试等方法,研究了不同Zn/Mg比(质量分数)对7075铝合金组织、力学性能和耐蚀性能的影响。结果表明,随着Zn/Mg比由1.76增加到2.90,铸态铝合金晶粒尺寸增大,铝合金的T6时效硬化速率加快,达到峰值硬度的时间缩短。Zn/Mg比的增加导致T6峰时效态铝合金的再结晶率降低和低角度晶界占比增加。Zn/Mg比为2.10时,T6峰时效处理下铝合金的抗拉强度为634 MPa,屈服强度为588 MPa,伸长率为8.4%;T74时效态的抗拉强度为613 MPa,屈服强度为542 MPa,伸长率为8.9%。两种时效状态下的铝合金(Zn/Mg比为2.10)均在拥有良好强度的同时保持着较高的伸长率。随着Zn/Mg比由1.76增加到2.90,时效态铝合金的耐蚀性能降低。且T74时效处理后铝合金的耐蚀性能优于T6峰时效态下的铝合金。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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固溶温度及时间对高氮不锈钢耐蚀性能的影响 张存帅, 刘吉猛, 李皓, 赵定国, 王书桓, 倪国龙 金属热处理    2022, 47 (8): 141-147.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2022.08.023 摘要 （181）      PDF （593KB）（64）    可视化    使用真空感应炉+电渣重熔炉在0.08 MPa下制备了氮含量0.54%的高氮无镍奥氏体不锈钢,热轧后分别在800、900、1000、1100、1200 ℃下保温不同时间,研究在不同固溶工艺下试验钢的显微组织和耐蚀性。采用动电位极化曲线研究不同固溶工艺下高氮不锈钢在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能,并在6%FeCl3溶液中浸泡8 d后计算其质量损失率和腐蚀速率。结果表明,固溶对高氮不锈钢组织及耐蚀性能的影响很大,经1000、1100 ℃热处理后的试验钢为单一的奥氏体组织;未经热处理和经800、900 ℃热处理的试验钢组织中存在析出相Cr2N;经1200 ℃热处理的试验钢从奥氏体中析出了铁素体组织;1100 ℃下保温1 h的试验钢耐蚀性最好,腐蚀速率仅为1.35×10-5 g·cm-2·h-1;800 ℃保温3 h后试验钢的耐蚀性最差,腐蚀速率高达8.18×10-4 g·cm-2·h-1;而316L不锈钢的耐蚀性能介于两者之间,腐蚀速率为1.24×10-4 g·cm-2·h-1。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价

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面心立方高熵合金中层错能对变形机制的影响 张波, 李杰, 吴凯迪, 牛利冲, 万德成, 冯运莉 金属热处理    2023, 48 (8): 225-234.   doi:10.13251/j.issn.0254-6051.2023.08.037 摘要 （180）      PDF （4336KB）（150）    可视化    高熵合金可以通过改变合金元素种类及配比等方法,调控合金体系的层错能及相稳定性,进而改变合金塑性变形机制,最终获得优异的综合力学性能。综述了面心立方高熵合金中影响层错能的因素,以及层错能对变形机制的影响,对通过调整层错能改变变形机制的激活顺序,进而影响力学性能的方法进行了展望。 参考文献 | 相关文章 | 多维度评价