1273 K的最终热处理是一项强制性的稳定工艺。它主要用于消除先前加工步骤（如冷轧）中累积的残余应力，并促进精确的微观结构重构。没有这一步，材料将保持在亚稳态，从而产生不准确的性能数据。
该工艺利用均匀的热真空环境，通过纳米氧化物颗粒的钉扎效应稳定晶界，从而形成超细晶粒结构，确保后续力学测试的可靠性。
应力消除的关键作用
中和加工历史
在氧化物弥散强化（ODS）高熵合金的制造过程中，冷轧等工艺会引入显著的内能。
这种能量以材料晶格内的残余应力形式表现出来。如果在测试前不消除这些应力，它们将人为地扭曲力学性能数据，导致关于合金强度和延性的结论错误。
促进微观结构重构
热处理引发了必要的微观结构重构。
通过在1273 K的温度下保温，合金获得了重组其内部结构所需的热能。这使材料从应力变形状态转变为适合测试的松弛平衡状态。
晶粒稳定机制
钉扎效应
ODS合金的一个显著特征是存在纳米氧化物颗粒。
在高温退火过程中，这些颗粒对晶界产生钉扎效应。这可以防止晶粒过度生长，这是标准合金在高温下常见的问题。
获得超细晶粒
由于晶界受到钉扎效应的稳定，合金保持了超细晶粒结构。
这种结构对材料的性能至关重要。真空炉提供了确保这种钉扎效应在整个样品中均匀发生的均匀热场，而不仅仅是在表面。
理解风险和权衡
真空的必要性
使用真空环境与使用旨在形成氧化膜的保护气氛炉不同。
虽然保护气氛炉用于诱导表面钝化（如一般合金加工中所述），但这里的目标是内部稳定。真空可防止不希望的表面氧化或污染，这些氧化或污染可能会在应力消除阶段干扰材料的整体力学性能。
省略的代价
跳过此稳定步骤是实验设计中的一个关键错误。
如果合金保留其冷轧残余应力，则力学性能测试数据的准确性将受到损害。您将测试的是加工产生的伪影（应力），而不是ODS高熵合金本身的固有性能。
为您的目标做出正确选择
为确保您的性能测试产生有效结果，请根据您的具体目标应用热处理：
- 如果您的主要关注点是力学精度：确保真空退火完全消除残余应力，以防止拉伸或屈服强度数据失真。
- 如果您的主要关注点是微观结构分析：验证1273 K处理是否已通过纳米氧化物钉扎效应成功实现了超细晶粒结构。
严格遵守此真空退火规程，即可将材料的真实能力与其加工历史区分开来。
摘要表：
| 特征 | ODS热处理中的目的 | 对合金性能的影响 |
|---|---|---|
| 温度 (1273 K) | 促进微观结构重构 | 将材料转变为稳定的平衡状态 |
| 真空环境 | 防止表面氧化/污染 | 保护整体力学性能免受伪影影响 |
| 应力消除 | 中和冷轧产生的内能 | 防止拉伸和屈服数据失真或不准确 |
| 钉扎效应 | 纳米氧化物颗粒稳定晶界 | 保持超细晶粒结构以获得高强度 |
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参考文献
- І.V. Kolodiy, V. S. Okovit. MICROSTRUCTURE AND MECHANICAL PROPERTIES OF OXIDE DISPERSION STRENGTHENED HIGH-ENTROPY ALLOYS CoCrFeMnNi AND CrFe2MnNi. DOI: 10.46813/2021-132-087
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