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Incoloy925启未来合金宝藏的神秘物质，元素组合数目可达万种 　　 　　很多人都知道，金属的脆化特性能够让合金被急速冷却之后失去了延展性，因而在外部的冲击力作用下很容易破碎，而这一特性已成为核聚变技术商业化的拦路虎之一：在一个可控的核聚变过程中，需要置极低温度中的超导电磁铁材料对一团温度超过1亿摄氏度的带电粒子云进行约束。因此，这些材料必须在这样的严苛的条件中，避免出现突然的断裂。 　　幸运的是，科学家们在所谓的“高温合金（High-entropy Alloy）”中找到了一个看起来十分可行的答案。 　　2014 年，美国劳伦斯伯克利国家实验室的罗伯特瑞奇（Robert Ritchie）与橡树林国家实验室的伊索乔治（Easo George）共同发现了一种由铁，锰，镍，钴和铬组成的合金，这种合金在越低的温度中（低至液氮温度-200℃）反而展现出更好的塑性（Bernd Gludovatz, et al. Science, 2014）。 　　之前的金属合金，常常是基于一个主要元素（含量超过50%），并在此基础上添加微量元素。但是“高温合金”的新颖之处在于，这种合金是由多种元素以等比例或近似等比例混合而成，换句话说，即没有单个合金元素占主导地位。总之，普通合金和高温合金的差别大抵类似于红烧肉和大杂烩。 　　随着高温合金在核聚变反应堆，喷气飞机引擎到基础化学等诸多应用中崭露头角，科学家们发现的是一个丰富的而且尚未开采的新材料宝藏，而研究工作只是刚刚开始。

大家知道固态金属及合金都是晶体，即在其内部原子是按一定规律排列的，排列的方式一般有三种即：体心立方晶格结构、面心立方晶格结构和密排六方晶格结构。金属是由多晶体组成的，它的多晶体结构是在金属结晶过程中形成的。组成铁碳合金的铁具有两种晶格结构：910℃以下为具有体心立方晶格结构的α——铁，910℃以上为具有面心立方晶格结构的Υ——铁。如果碳原子挤到铁的晶格中去，而又不破坏铁所具有的晶格结构，这样的物质称为固溶体。碳溶解到α——铁中形成的固溶体称铁素体，它的溶碳能力极低，z大溶解度不超过0.02%。而碳溶解到Υ——铁中形成的固溶体则称奥氏体，它的溶碳能力较高，z高可达2%。奥氏体是铁碳合金的高温相。钢在高温时所形成的奥氏体，过冷到727℃以下时变成不稳定的过冷奥氏体。如以极大的冷却速度过冷到230℃以下，这时奥氏体中的碳原子已无扩散的可能，奥氏体将直接转变成一种含碳过饱和的α固溶体，称为马氏体。由于含碳量过饱和，引起马氏体强度和硬度提高、塑性降低，脆性增大。不锈钢的耐蚀性主要来源于铬。实验证明，只有含铬量超过12%时钢的耐蚀性能才会大大提高，因此，不锈钢中的含铬量一般均不低于12%。由于含铬量的提高，对钢的组织也有很大影响，当铬含量高而碳含量很少时，铬会使铁碳平衡，图上的Υ相区缩小，甚至消失，这种不锈钢为铁素体