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CrCoNi三元中熵合金强化方法的研究进展
综述
随着材料科学的发展，新的材料不断涌现，其中熵合金材料独树一帜。熵合金是指具有高熵的合金材料，表现为由五个或更多成分组成的等摩尔混合物。与传统合金材料相比，熵合金具有多样化的微观结构、优异的力学性能、较好的抗氧化性及高温稳定性，因此在材料领域具有巨大的应用潜力。
CrCoNi三元合金是当前熵合金研究领域中的热点之一，具有极高的注目度和广泛的应用前景。随着对CrCoNi合金的深入研究，一些强化方法也应运而生。本文将从晶格缺陷控制、非晶态强化、相变调控、合金元素掺杂等方面综述CrCoNi三元熵合金的强化方法及其研究进展。
一、晶格缺陷控制
晶格缺陷是晶体中原子的排列规则发生变化时形成的，包括点缺陷、线缺陷和面缺陷。晶格缺陷对材料的性能起着重要的影响，通过控制晶格缺陷，可以实现对CrCoNi三元熵合金材料的强化。
1.1激光熔合制备
激光熔合制备是一种利用激光束将材料表面加热并熔化，再通过快速冷却形成非平衡状态的材料的方法。激光熔合能够使晶格缺陷得到控制，由于快速凝固过程中原子的扩散距离有限，可以抑制析出物的形成，从而提高材料的强度和硬度。
Zhang等人[1]研究了激光熔合制备的CrCoNiAlFe高熵合金，并发现其具有高强度、高硬度、高塑性等优秀性能。该材料使得点缺陷和线缺陷得到了良好的控制，从而得到了优异的性能。
1.2滚动模变制备
滚动模变制备是一种通过连续滚动制备的超细晶粒材料的方法，能够有效地控制材料中的晶格缺陷。在滚动模变制备CrCoNi高熵合金材料的过程中，通过良好的变形控制，可以形成均匀的超细晶粒材料，从而在保证高强度的同时，保留相对较好的塑性。
Li等人[2]研究了CrCoNi高熵合金滚动模变制备技术，发现其具有良好的力学性能。虽然滚动模变局限于狭窄的应用领域，但是其将晶格缺陷的控制作为强化方法，具有惊人的应用前景。
二、非晶态强化
非晶态是指材料中没有长程有序、具有高度均匀性和局部有序性的结构状态，具有优越的力学性和导电性。由于具有高度均匀的化学组成和无定形结构，非晶态合金也被称为熵合金的“高熵态”。
2.1冷却速率控制
通过调控CrCoNi三元材料的冷却速率，可以控制其非晶态比例，从而实现材料的强化。由于冷却速率为熵合金制备过程中不可或缺的参数之一，因此该方法可以实现对材料淬火时的结晶过程进行优化，得到更好的非晶态比例。
Zhang等人[3]研究了CrCoNi三元熵合金的冷却速率控制工艺，发现该方法可以有效控制非晶态比例，提高材料的强度和硬度。此外，还通过适当的退火过程，使非晶态合金转变为晶态合金，得到了更多的强化效果。
2.2元素掺杂
元素掺杂是一种常用的提高材料非晶态比例的方法，通过向熵合金材料中掺杂更多的元素，可以扰乱材料晶格结构，促进非晶态合金的形成。其中，Zr、Ti、Nb、Mo等元素具有较好的掺杂效果，能够有效提高CrCoNi三元熵合金的非晶态比例。
Wang等人[4]研究了CrCoNi三元熵合金中Zr元素掺杂对其非晶态强化效应的影响。结果表明，在最佳掺杂条件下，Zr元素可以有效地提高CrCoNi三元熵合金的非晶态比例，获得更高的强度和硬度。
三、相变调控
相变调控是一种通过物理或化学方法调制材料结构相变，实现对材料强化的方法，是熵合金强化的重要手段之一。CrCoNi三元熵合金中相变调控的方法也十分丰富。
3.1压力调控
在高压条件下，CrCoNi三元熵合金中存在着相变，压力作为相变的调控因素之一，可以有效地提高材料的强度和硬度。
Liu等人[5]利用高压方法对CrCoNi三元熵合金中的相变进行调控，通过改变压力大小来控制材料的晶格结构，获得了更好的强度和硬度。
3.2氧化还原调控
通过氧化还原调控，CrCoNi三元熵合金的晶格结构也能够得到有效控制，是一种有效的强化方法。
Xie等人[6]研究了CrCoNi三元熵合金氧化还原调控的强化效果，通过改变不同还原气氛下的处理温度和处理时间，有效地改善了材料的力学性能，得到了更好的强化效果。
四、合金元素掺杂
合金的熵概念增强了合金研究的难度，但也增加了其应用潜力。CrCoNi三元合金作为一种具有高熵优势的熵合金，其强化效果可以通过增加一定元素含量来进一步提高。
4.1掺杂元素
对CrCoNi三元熵合金进行元素掺杂是一种实现其强化的有效途径。在合金熵增加的同时，通过掺杂元素，还能够调制材料的微观结构，提高材料的力学性能。
Wang等人[7]研究了CrCoNi三元熵合金中的W元素掺杂对其强化效果的影响。结果表明，当W元素含量为5%时，CrCoNi三元熵合金的强度和硬度有所增强，并且材料的耐热性能也得到了提升。
4.2合金元素替代
除了进行掺杂元素的强化方法外，将材料中的其他元素替换为中心元素也是一种实现CrCo