《表1 互联网指标体系：间隙原子对高熵合金组织及性能影响的研究现状》

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《间隙原子对高熵合金组织及性能影响的研究现状》

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碳是应用最广泛的间隙原子，其原子半径为0.07 nm，由于其在奥氏体中有很大的固溶度，因此碳的间隙固溶强化多见于奥氏体钢中[16-17]。近年来，碳的间隙固溶强化在高熵合金中的应用也逐渐增多。例如STEPANOV等通过在Fe Co Cr Ni Mn中加入0.1%（原子分数）C元素时，发现其在提高基体间隙固溶强化效果的同时降低了孪晶动力学，促进了位错的交滑移，与Fe Co Cr Ni Mn高熵合金相比，其强度显著增加，并且保持了较好的塑性[18]。WANG等在Fe40.4Ni11.3Mn34.8Al7.5Cr6高熵合金中加入不同含量的碳，研究结果表明随着碳含量的增加，合金的强度提高，同时塑性也获得改善[19]。其强度提高的原因在于碳的间隙固溶强化，而塑性提高则是因为碳的加入降低了合金的层错能，提高了晶格摩擦力，使位错滑移方式从波浪滑移转变为平面滑移，显微变形带与晶界的交互作用松弛了塑性应变集中，使合金展现出较高塑性。夏凡等研究了不同碳含量对Fe Co Cr Ni Mn高熵合金的组织及性能的影响[20]。由图1可知随着碳含量增加，合金强度整体呈现增强的趋势，塑性则随着碳含量增加而降低。表1结果表明C0合金塑性最好，其均匀塑性应变高达47%，但强度相对较低，分别为243 MPa和558 MPa。随着碳含量增加，合金强度逐渐升高，C0.1合金的屈服强度和抗拉强度分别为446 MPa，723 MPa，塑性则仅为15%。经过冷轧退火，合金的性能得到进一步改善，C0.1-80%合金屈服强度和抗拉强度分别提高到581 MPa和875 MPa，塑性也得到改善（27%）。随着碳含量增加其性能得到改善的原因：一是M23C6碳化物的弥散析出，产生弥散强化效果；二是碳原子固溶进基体晶格间隙，产生固溶强化效果。经冷轧退火后合金强度和塑性都得到提高，这是因为沿FCC晶界分布的大颗粒碳化物经冷轧退火后较均匀地分布于合金基体中。