7月25日，我实验室清洁纳米能源中心沈同德教授团队与国内外科学家合作，以《宽温域内具有优异的力学性能的新型低成本中熵不锈钢的发现》(“Discovery of a novel low-cost medium-entropy stainless steel with exceptional mechanical behavior over a wide temperature range”)为题将研究成果在线发表于物质(Matter，Cell姊妹刊)，影响因子17.3，DOI:10.1016/j.matt.2024.06.041，全文链接：https://authors.elsevier.com/c/1jUX69Cyxd6rKM。
传统铁基不锈钢在室温下强度-延展性难以兼顾，且高温强度和抗蠕变性能均较低；镍基高温合金虽然由于具有优异的高温强度和抗蠕变性能而被广泛使用，但是其原料及生产成本较高；高熵合金自发现以来已被学术界大量研究，但是由于性价比不佳等问题甚少被实际应用。为应对上述材料领域面临的挑战，沈同德教授团队以传统不锈钢主要成分（Fe、Cr、Ni）为基础，添加少量Ti、Al合金化元素，开发出一种新型低成本铁基FeCrNiTiAl中熵不锈钢（MESS），这种铁基不锈钢可通过传统铸造和热处理技术制造，并基于高密度共格纳米析出相强化，可在很宽的温度范围内具有出色的强度-延展性综合性能，且高温强度和蠕变阻力优于部分昂贵的镍基高温合金（如Haynes 282、Inconel 740等）。据此，克服了传统不锈钢的强度-延展性难以兼顾以及镍基高温合金高成本的挑战，并推动了高熵合金工业应用的研究。该新型中熵不锈钢具有极高的性价比，有望部分替代广泛使用的传统不锈钢和镍基高温合金。
(A) MESS、各类不锈钢、铁基高温合金等的室温屈服强度与强塑积对比。
(B) MESS、传统不锈钢、铁基高温合金等的屈服强度-温度关系对比。
(C) 750 oC高温、不同应力下MESS的蠕变应变-时间关系。
(D) MESS与传统镍基高温合金和耐热钢的蠕变速率-应力关系对比。
该项研究工作由燕山大学亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室、香港大学、美国田纳西大学、美国橡树岭国家实验室、泉州清远创新实验室和北京科技大学合作完成。燕山大学为论文第一单位，燕山大学博士生温康康和蔡学成(香港大学)、辛圣炜(燕山大学)为共同第一作者，通讯作者为孙宝茹(燕山大学)、Peter K. Liaw(田纳西大学)和沈同德(燕山大学)。 研究工作得到了国家自然科学基金、河北省自然科学基金的资助。
