近日，北京科技大学和美国田纳西大学合作在国际材料领域著名综述期刊Progress in Materials Science上发表了题为“Mechanical behavior of high-entropy alloys”的顶刊综述，IF=31.56。本综述对高熵合金的力学行为以及一些紧密相关的主题进行全面、严格的综述。自2013年以后，高熵合金发表的文章数量总体呈指数增长，发表的文章数量与年份的趋势大致呈y =3.05exp（0.33x）的指数关系。2587篇论文直到现在被引用超过5万次。

作者还整理出了HEA发表量最高的12所大学和研究机构，以及排名前13的期刊。田纳西大学诺克斯维尔分校、北京科技大学和橡树岭国家实验室分别发表了237、186和138篇论文。大多数HEA论文发表在Journal of Alloys and Compounds上，其次是Journal of Alloys and Compounds，Intermetallics和其他。

论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0079642521000013

在2010年代，高熵合金领域的研究一直在蓬勃发展。众所周知，该领域的研究兴趣很大程度上是由组成、微观结构和性质的巨大可能性激的。在广泛研究中相当大的努力方向是针对两个非常重要的方面。一种是借助热力学和动力学探索巨大的成分空间和微观结构，另一种是从基本和实际的角度对它们的力学行为进行表征和理解。

作者利用Web of Science搜索引擎作为工具，探索2004年至2019年底15年间HEA研究的趋势。作者将搜索范围限制在两个主要数据库Science Citation Index Expanded和Conference Proceedings Citation Index-Science中收录的英文期刊和论文。在搜索过程中使用了几种关于HEAs的命名约定，包括高熵（高熵）合金、多主（多主）元素合金、浓固溶合金、多组分（多组分）合金和复杂成分合金。将这些关键词的搜索重新设定为文章的标题，与其他方式搜索这些关键词相比，可以获得一个保守但相当精确的该领域已发表文章的表示。

在搜索过程中，上面提到的一些术语并不能专门定义HEAs。例如，多组分合金可以是三元合金或金属非晶合金及其衍生物。在这种情况下，作者使用进一步细化将搜索结果缩小到只与高熵合金相关的结果。使用这5个术语，搜索总共返回2587篇文章。在这2587篇文章中，以高熵（高熵）合金为主，占93.62%，其次是多组分（多组分）合金（2.09%），多主（多主）元素合金（1.70%），浓缩固溶体合金（1.58%），复杂浓缩合金（1.01%），如图1,4所示。

图1.4“高熵合金”不同命名规范的比例。这一统计数据仅仅是基于2004 - 2019年2587篇论文标题中这些术语的用法

图1.5按年份划分的HEA出版物数量及2004 - 2019历年以来的累计被引数HEA文章的增长可以用y = 3.05exp （0.33x）的指数增长来描述。

图1.6 （a） 2004-2019年度HEA论文发表量排名的前12位高校和研究机构；（b） HEA论文发表量排名的前13种期刊

图3.4按相结构分组的（a）拉伸屈服强度和（b）抗拉强度与断裂伸长率图。

图3.7传统合金中高温合金的极限抗拉强度-延性图。

图4.1变形后（CoCrNi）94Al3Ti3中熵合金的TEM图像，显示位错在两个不同的{111}平面上沿滑移线相交的平面滑移。

图4.2 Alo1CoCrFeNi高熵合金中，在两个{111）相交的滑移面上形成的lmer - cottrell （LC）结（如箭头标记的结）。

图4.3分别在（a）稀固溶体和（b）高熵合金体系中，边缘位错在面心立方晶格中滑移引起的相邻原子排列变化的示意图。在（c）稀体系和（d）高熵合金体系中，位错段周围的局部Peierls势能分布被示意。（e）稀体系和（f）高熵合金体系的平均势能分布，这是通过（c）和（d）中所示的局部势能沿位错线平均得到的。

图4.4随拉伸应变增加共晶AlCoCrFeNi2.1高熵合金位错-亚结构演变的SEM图像

图4.5透射电镜图显示了FeNiCoCrMn合金中具有77 K真拉伸应变的孪晶的演化。（a）两个数字都是亮视场图像。（b-e）左侧为亮视场图像，右侧为暗视场图像。在左列中勾画在右列中被放大的区域。

图4.6显示ciiconi合金晶粒分层孪晶结构的亮场TEM图像。晶界（GB）由靠近左上角的黄线标记角落里。

图4.7 feccrni合金高压扭转（HPT）的孪晶相互作用[221]。（a） HRTEM图像显示三个事件挛晶（T2, T3, T4）在同一方向与一个屏障挛晶（T1）相互作用，触发T5和T6挛晶的形成（挛晶边界用白线突出）。（b） （a）有框部分的傅里叶滤波图像，显示大量的错位（用白色“T”标记）和一个lmer - cottrell （LC）锁（用五个红点表示）。

图4.8双相Co20Cr20Fe34Mn20Ni6合金在室温下变形的EBSD相图，反映了变形诱导的马氏体相变随变形的函数。局部应变εloc分别为（a） 20%、（b） 40%、（c） 60%和（d） 90%，分别对应于均匀变形早期、中期和晚期和颈缩后阶段

图4.9原位SEM观察揭示了连续加载过程中Ta0.5HfZrTi合金的马氏体相变过程

图4.10铸态TaxHfZrTi （x = 1, 0.6, 0.5, 0.4）合金的XRD图谱和EBSD图像Ta浓度显著影响该合金体系的相组成，形成单相（BCC）或双相（BCC + HCP）结构。Ta含量的降低使BCC基体失稳，促进HCP相的形成

图4.11具有代表性的EBSD相图，显示了随着局部应变增加的组织演化，Eloc。不同晶粒尺寸的FesoMn3oCo1oCrio合金的FCC相和初始可用HCP相分数：（a14） 4.5 um/32%;（b14） 6 m/14%和（c14） 15 pm/31%

图4.12相变和孪晶对fesomn3oco1cr1o合金变形的影响（a） EBSD相图揭示了变形诱发马氏体相变作为变形的函数，Eac和TD分别表示局部轨迹和拉伸方向。（b） ECCI分析显示了FCC相和HCP相中缺陷子结构的演变。其中变形诱导孪晶主要发生在HCP相。g为衍射矢量，y为FCC相，e为HCP相。

图4.13填隙处变形时的微观结构演变示意图

Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5高熵合金。黑色箭头指向应变值增加的方向。

图4.15 Fe49.5Mn30Co10Cr10C0.5合金中双峰和三峰组织的热机械过程示意图

图4.20水淬和1000°C时效CoCrNi样品中的位错。（一）

双光束亮场图像，显示了水淬样品中具有代表性的波状位错结构。（b）双光束亮场图像，显示1000°C时效样品中具有代表性的位错平面构型，领头的位错对以白色箭头表示。

图4.21包括高熵合金在内的各类金属材料的强度-延性曲线