高熵合金设计（哈尔滨工业大学）
高熵合金设计（哈尔滨工业大学）学术编辑团队组建于2006年，是一支爱国敬业、思想进步、工作作风过硬的科研集体，是辽宁省首批“兴辽英才计划”高水平创新创业团队，大连理工大学黄大年式教师团队。面对国家重大需求，围绕具有重大工程应用背景（如高铁接触线）和重大设备应用背景的铸造合金及其复合材料，组建了金属凝固及数字化制备辽宁省重点实验室、高熵合金材料辽宁省工程研究中心等。[卢一平]卢一平，大连理工大学教授，中国材料研究学会-青年工作委员会常务理事、中国材料研究学会-凝固科学与技术分会理事/副秘书长、空间材料科学与技术分会理事、中国有色金属学会理事、Acta Metallurgica Sinica(English Letters)期刊编委、金属学报青年编委会副主任，特种铸造及有色合金期刊青年编委会副主任，材料导报、中南大学学报自然科学版编委等。研究方向：高熵合金成分设计理论及制备技术研究研究团队简介：
高熵合金显示了优异的物理化学和力学性能，在交通运输、航空航天、核工业及国防等领域都具有潜在的重要工业应用前景，目前已经成为金属合金研究领域的最热的研究方向。鉴于此，开设了高熵合金及复合材料专题，以促进更多的铸造及有色合金领域的读者，更好的了解高熵合金，促进高熵合金在我国铸造及有色合金领域的发展。
2022年第42卷第03期《特种铸造及有色合金》期刊即将推出“高熵合金及复合材料”专题。本专题学术主编为大连理工大学卢一平教授，学术编辑为湖南大学吴正刚教授、中南大学李志明教授，特邀专家为哈尔滨工业大学陈瑞润教授。河南工业大学徐琴副教授，湖北工业大学周小平教授团队以及三小大学赵光伟副教授为本专题供稿。
本专题主要介绍了高熵合金的一些最新研究进展，Y和B等微量元素的添加对高熵合金组织结构既力学性能的影响，高熵合金的一些特殊的物理性质，还有多尺度模拟在高熵合金中的应用等。
学术主编
[卢一平]
卢一平，大连理工大学教授，中国材料研究学会-青年工作委员会常务理事、中国材料研究学会-凝固科学与技术分会理事/副秘书长、空间材料科学与技术分会理事、中国有色金属学会理事、Acta Metallurgica Sinica(English Letters)期刊编委、金属学报青年编委会副主任，特种铸造及有色合金期刊青年编委会副主任，材料导报、中南大学学报自然科学版编委等。研究方向：高熵合金成分设计理论及制备技术研究
研究团队简介：
团队组建于2006年，是一支爱国敬业、思想进步、工作作风过硬的科研集体，是辽宁省首批“兴辽英才计划”高水平创新创业团队，大连理工大学黄大年式教师团队。面对国家重大需求，围绕具有重大工程应用背景（如高铁接触线）和重大设备应用背景的铸造合金及其复合材料，组建了金属凝固及数字化制备辽宁省重点实验室、高熵合金材料辽宁省工程研究中心等。
学术编辑
[吴正刚]
吴正刚，湖南大学教授，岳麓学者，中组部“青年千人”，《特种铸造及有色合金》期刊青年编委。1987年生，2008年本科毕业于中南大学粉末冶金专业，2014年博士毕业于美国田纳西大学材料科学与工程专业，师从美国工程院院士 George M Pharr 教授。博士毕业后，分别在田纳西大学和美国能源部橡树岭国家实验室从事博士后研究，2018年回国入职湖南大学，2019年入选国家引进“海外高层次人才”。研究方向为同种/异种金属焊接性能分析与焊接过程优化，高熵材料的成分设计、制备与加工、变形机理。
研究团队简介及成果：
湖南大学吴正刚教授团队现由20名师生组成，其中教授一名，副教授1名，讲师1名，博后1名，在读博士4名，在读硕士13名，团队带头人为吴正刚教授。团队的主要研究方向为高熵材料的成分设计、制备与加工、变形机理，同种/异种金属焊接性能分析与焊接过程优化，镍基合金、钛合金和钢的设计与开发。在Acta Materialia、Scripta Materialia等发表论文40余篇 (3篇高被引)，引用近3000次。
学术编辑
[李志明]
李志明，中南大学教授、博士生导师、材料学院材料学系主任，德国马普学会钢铁研究所高熵合金研究组Guest Leader，国家引进海外高层次人才。从事金属材料（尤其是多组元高熵合金）的设计、加工、组织、力学行为与多功能特性等研究。在国际金属材料领域提出亚稳双相高熵合金、间隙高熵合金、亚稳工程策略、双向相变和纳米双析等创新理念，为新型高性能合金的设计开发提供了多种新思路
研究团队简介：
中南大学“先进多组元合金 (Advanced Multi-Component Alloys Group)“研究团队于2019年初建立，主要从事高性能多组元合金（如高熵合金等）研究，涉及高强韧、耐腐蚀、抗氢脆、抗辐照、电阻、软磁、硬磁等材料特性。团队具有跨尺度理论计算、多流程合金制备加工、多尺度组织结构分析、宏观与微纳力学测试、多场耦合电-磁性能分析等相关研究条件。团队现有4位全职教师，包括团队负责人李志明教授(国家引进海外高层次人才)、严定舜副教授、甘科夫助理教授和张勇助理教授。研究组现有在读博士研究生7名，在读硕士研究生7名。目前承担国家自然科学基金面上项目和青年项目、湖南省杰出青年基金等。研究组与多个国内外团队保持密切科研合作，在Acta Materialia Advanced Materials Materials Today Nature Communications Science Advances等学术期刊上发表50余篇学术论文，已授权中国发明专利4项。
特邀专家
[陈瑞润]
哈尔滨工业大学交叉科学处处长、二级教授、博士生导师，国家杰出青年科学基金获得者，“万人计划”科技创新领军人才。主持国家、省部级等课题50余项，排名第1获黑龙江省科学技术一等奖2项，其他省部级二等奖3项；发表SCI论文近300篇。兼任国际铸造组织非铁合金委员会副主席、中国材料研究学会青委会副主任、《Journal of Materials Science and Technology》编委、《China Foundry》和《特种铸造及有色合金》青年编委会主任。
研究方向：电磁冷坩埚及熔铸，定向凝固，先进材料的熔化与凝固调控。
课题组或部门研究成果简介：
课题组设有哈工大青年科学家工作室，现有教授3人，副教授1人，师资博士后3人，硕士和博士研究生40余人。团队以航空航天领域及绿色能源领域所需高性能材料为研究背景，从事多种高性能材料的组织及性能研究，包括钛基合金、铌硅合金、高熵合金、钢铁、储氢材料等，具有高效电磁熔炼设备、特种铸造设备、定向凝固设备、X射线原位观察熔凝设备等，能够实现超高温熔化、铸造、定向凝固、离心铸造、超声波辅助、固态氢化、真空热处理等工艺，制备高性能的工程应用材料，并取得优异的成果。团队成员共主持各类项目70余项。获得省部级科学技术奖5项。在国内外杂志发表高水平论文，如“Acta Materialia”、“Scripta Materialia”、“Nanoscale”、“Journal of Power Sources”、“Corrosion Science”等。
专题内容
共晶高熵合金的研究进展及展望
（大连理工大学卢一平教授团队）
摘要：共晶高熵合金(EHEAs)具有优异的综合力学性能和良好的铸造流动性 是最具有工业化应用潜力的高熵合金之一 目前已经成为高熵合金研究领域的一大热点。综述了共晶高熵合金的最新研究进展 详细介绍了共晶高熵合金的相组成、组织形貌、力学性能特点以及成分设计方法 指出了共晶高熵合金面临的挑战并展望了其未来的发展方向。
高熵合金焊接行为研究进展
(湖南大学吴正刚教授团队)
摘要：高熵合金的焊接行为研究与可焊性评价研究可为合金成分设计与加工工艺优化提供参考。从目前已开展的高熵合金焊接行为研究出发 综述了典型高熵合金焊接行为研究中所使用的焊接工艺及参数、焊接过程中的组织演化规律及成分变化、焊接接头力学性能及其与焊缝组织之间的相关性等 并对未来高熵合金焊接行为的研究进行展望。
CoCrFeNiAl增强Cu-10Sn复合材料的微观组织和摩擦性能
（湖北工业大学周小平教授团队）
摘要：通过粉末冶金法制备了Cu-10Sn摩擦材料 探究了CoCrFeNiAl高熵合金含量对材料组织与摩擦磨损性能的影响。结果表明 不同含量CoCrFeNiAl颗粒可与Cu-10Sn基体颗粒稳定共存 并存在机械结合和冶金结合两种形式。不含CoCrFeNiAl材料的硬度最低 摩擦因数和磨损率均较大 磨损性能较差。随着CoCrFeNiAl含量增加 材料硬度显著提升 摩擦因数和磨损率先减小后增大;当CoCrFeNiAl含量为10%~20%时 材料磨损率持续下降 摩擦因数下降明显。当CoCrFeNiAl含量达到30%时 材料磨损率降到最低 此时摩擦因数又有所增大 同时具有最高的硬度 磨损性能达到最佳 这种变化主要归因于加入相颗粒与基体的协同作用。
Y 添加对CoCrFeMnNi高熵合金组织及力学性能的影响
（哈尔滨工业大学陈瑞润教授团队）
摘要：通过向FCC结构的CoCrFeMnNi高熵合金中添加Y来改善其强度 系统研究了Y 含量对(CoCrFeMnNi)100-xYx (x=0、1、2、3、4 摩尔比)高熵合金微观组织与力学性能的影响。结果表明 随着x 增加到2 合金中有富Y和Ni的HCP结构的第二相生成 呈长条状;当x=4时 HCP相呈矩形镂空网状且规律分布 并分布有黑色富Y金属间化合物。随着Y 含量增加 第二相体积分数逐渐增加。Y的添加增加了合金的原子尺寸差及熵焓比 有助于第二相的形成。力学性能测试表明 压缩强度及显微硬度随着Y 含量的增加逐渐升高 (CoCrFeMnNi)96Y4合金的屈服强度为521MPa 显微硬度(HV)为321.6 较基体合金CoCrFeMnNi(187 MPa 160.3)分别增加了178.6%、100.6%。第二相体积分数增加是导致合金强度及硬度提升的主要原因。
B对NbMoTiVSi0.2难熔高熵合金组织与力学性能的影响
（河南工业大学徐琴副教授）
摘要：制备了不同B含量的(NbMoTiVSi0.2)100-xBx 难熔高熵合金铸锭 研究了合金的相组成、微观组织和力学性能。结果表明 添加B后 合金的相组成无变化 均由BCC相和硅化物相组成 且在晶界形成由两相组成的共晶组织。随B含量增加 合金的树枝晶和共晶组织得到细化 组织形态由树枝晶向近等轴晶转变。随B含量增加 合金的屈服强度从1766MPa提高到2076 MPa 极限压缩强度从2091MPa提高到2270MPa 断裂应变由16.47%下降到13.33%。细晶强化和固溶强化共同提高了合金的强度 而晶粒细化引起的塑性提高无法抵消固溶强化导致的塑性降低 因此 合金的塑性随B含量的增加而降低。
多尺度计算模拟在高熵合金研究中的应用
（中南大学李志明教授团队）
摘要：高熵合金以其多主元设计思路 对传统合金设计理念进行补充 可实现优异的综合性能 从而在工业领域具有广阔的应用前景。目前高熵合金研究还存在许多局限性 合金体系开发耗时长且成本高 相关基础理论也不完善。多尺度计算与模拟在材料科学研究中发挥着关键作用 可为高熵合金的设计与微观机理研究提供高效的途径。综述了近年来典型的多尺度计算模拟方法在高熵合金研究中的应用 并对其未来发展方向进行了展望。
TiZrNbSnMo高熵记忆合金的组织与超弹性
（三峡大学赵光伟副教授）
摘要：采用真空电弧熔炼技术制备了TiZrNbSnMo高熵记忆合金 通过XRD、SEM、循环压缩等手段研究了合金成分对其组织、力学性能与超弹性的影响。结果表明 随着合金中Nb元素逐渐替代Sn 高熵记忆合金的组织、力学性能与超弹性等发生显著变化。Ti35Zr35Nb15Sn10Mo5合金主要组织为马氏体α″ 在室温下强度、硬度较高 塑性较差 最大可回复应变为4.5% 弹性回复约占80%。Ti35Zr35Nb17.5Sn7.5Mo5合金主要组织为β-Ti 在室温下强度、硬度较低 塑性较好 最大可回复应变为2.7% 超弹性回复约占30%。Ti35Zr35Nb20Sn5Mo5合金为β-Ti与细小马氏体α″的混合组织 具有较好的室温超弹性 最大可回复应变达到5% 超弹性应变约占40%。
