国内刊号：11-2133/TF
国际刊号：1001-0963
发布日期:
作者：刘振楠1,2, 姚春玲1,2, 余宇楠1,2, 张凇源1,2, 程涌1,3, 刘聪1
单位：1.昆明冶金职业大学冶金与矿业学院,云南昆明650033;；2.昆明市稀散及贵金属资源综合利用重点实验室,云南昆明650033;；3.云南大学地球科学学院,云南昆明650500
关键词：CoCrFeNi(AlMn)合金,高熵合金,改进的M-MIVM模型,热力学性质,相稳定性
基金：云南省教育厅科学研究基金资助项目(2026J1480)
高熵合金因其独特的热力学特性,在工业制造领域展现出广阔的应用前景。本文利用现有可靠的二元热力学数据和分子相互作用体积模型(改进的M-MIVM),进一步优化模型参数,构建和验证算法。对CoCrFeNi、CoCrFeNiAl、CoCrFeNiMn、CoCrFeNiAlMn系高熵合金固溶体的关键热力学性质进行预测,建立热力学数据库,从理论层面分析不同条件下CoCrFeNi(AlMn)系高熵合金形成的相稳定性和结构稳定成分。研究结果表明,CoCrFe、CoFeNi、CrFeNi合金体系的热力学性质模型预测值与文献值吻合较好,模型参数与算法合理可靠。从理论上获得体系混合吉布斯自由能最小、固溶体相最稳定的合金成分方案为Co<sub>0.22</sub>Cr<sub>0.27</sub>Fe<sub>0.19</sub>Ni<sub>0.32</sub>、Co<sub>0.10</sub>Cr<sub>0.05</sub>Fe<sub>0.16</sub>Ni<sub>0.34</sub>Al<sub>0.35</sub>、Co<sub>0.20</sub>Cr<sub>0.16</sub>Fe<sub>0.09</sub>Ni<sub>0.30</sub>Mn<sub>0.25</sub>、Co<sub>0.08</sub>Cr<sub>0.05</sub>Fe<sub>0.11</sub>Ni<sub>0.30</sub>Al<sub>0.35</sub>Mn<sub>0.11</sub>系合金。在CoCrFeNi合金中添加适量的Al和Mn、在CoCrFeNiMn合金中添加适量的Al、在CoCrFeNiAl合金中添加适量的Mn均能降低体系的混合吉布斯自由能,提高合金固溶体相稳定性。CoCrFeNi(AlMn)系高熵合金固溶体的混合吉布斯自由能随温度的升高而降低,相稳定性随之增强,添加适量Al、Mn可增加合金固溶体混合吉布斯自由能的温度敏感性。
来源：2026年第3期
《钢铁研究学报》期刊编辑部