对高推重比发动机的追求迫切需要开发新一代高温材料。目前航空发动机中使用的高温材料，如镍基超合金、钛合金和金属间化合物（例如TiAl），几乎已经达到了它们的性能极限。高熵合金的概念，特别是难熔高熵合金（RHEAs）的发展，为解决这一挑战提供了新的机会[1,2]。RHEAs主要由W、Ta、Mo、Nb、Hf和Zr等难熔元素组成，表现出优异的高温机械性能[[3], [4], [5], [6]]和卓越的蠕变抗力[[7], [8], [9]]。值得注意的是，含铝的RHEAs由于添加了铝元素，不仅降低了密度，还促进了类似传统镍基超合金γ–γ′结构的A2/B2双相微结构的形成[10]。这些合金通常被称为难熔高熵超合金（RSAs），为提高高温强度和微观结构稳定性提供了有希望的途径。
然而，这类RSAs系统在室温下的延展性存在局限性，且热机械加工技术尚不成熟，阻碍了其工业化进程。人们已经付出了大量努力来通过调节相结构来提高延展性。例如，Soni等人[2,11]证明，从含有B2相的基体转变为含有A2相的基体并伴有B2相沉淀可以显著提高延展性，同时保持高强度。Senkov等人[12]进一步阐明了单个A2和B2相的机械行为，强调了相界面的关键作用。然而，在熔化过程中在晶界处沉淀的粗大Al-Zr相对延展性有显著的负面影响[13]。此外，这些晶界相仅通过热处理难以消除。我们最近的研究发现，适当的热机械变形可以细化甚至消除这些Al-Zr晶界相，并显著影响再结晶过程[14]。这为减轻有害晶界相提供了新的策略，并为提高塑性提供了实际途径。
除了粗大的晶界相外，铸造缺陷如收缩孔隙、粗大的树枝晶结构和元素偏析也会损害塑性，阻碍直接应用。因此，通常需要后续的热机械加工（TMP）来消除这些缺陷。除了缺陷控制之外，TMP还是塑造大型部件和调整微观结构以实现目标性能特性的关键方法[[15], [16], [17], [18]]。最近，越来越多的研究集中在理解RHEAs的高温变形行为及其背后的机制[3,5,[19], [20], [21], [22], [23]]。大多数研究考察了RHEAs在各种变形条件下的机械响应及其与再结晶的关系。然而，对于热机械加工过程中的宏观损伤及其与加载条件的相关性仍缺乏系统性的理解，这对于评估热加工性能和确定合适的加工窗口至关重要。
热加工性能取决于合金成分、变形参数和初始微观结构等因素。本构方程定量描述了材料在高温下的流动应力行为，并提供了有助于阐明主要变形机制（如动态恢复、动态再结晶或流动不稳定性）的关键物理参数。基于动态材料模型（Dynamic Materials Model）的加工图谱是优化热加工性能和确定安全加工参数的强大工具，已成功应用于多种金属材料[[24], [25], [26], [27]]。虽然在不同热机械条件下的机械响应受到了关注，但对于具有有序微观结构的RHEAs（如RSAs）的机械响应及其相应的宏观损伤行为的研究仍然较少。
在我们之前的研究[14]中，揭示了Al0.5NbTa0.8Ti1.5V0.2Zr RSA的专门动态再结晶（DRX）行为，强调了由扩散控制的晶界介导的机制。尽管有这些微观层面的认识，但无缺陷制造所需的加工窗口以及在复杂应力状态下的本构关系仍不明确。对于工业应用而言，弥合微观相稳定性和宏观流动行为之间的差距至关重要。
因此，本研究通过建立应变补偿的本构模型和3D加工图谱，独立研究了Al0.5NbTa0.8Ti1.5V0.2Zr RSA的高温流动行为。我们重点解决了“η悖论”，即异常高的功率耗散是由动态相溶解和晶间应力释放驱动的，而不是传统的完全再结晶。这为理解含B2相的难熔合金的损伤和稳定性提供了新的机制框架。
