平面滑移和层错协同作用,实现3D打印高熵合金的高强塑性!
2022-05-17 13:21:18 作者:材料基 来源:材料基 分享至:

激光选区熔化(SLM)作为一种先进的三维(3D)打印技术,已普遍用于高熵合金的制备。与传统的铸造方法相比,SLM在一次成形大型复杂几何构件方面具有显著优势。同时,SLM工艺的高冷却速率(104–106K/s)有利于形成细化的组织结构,并因此提高构件的机械性能。然而大多数3D打印高熵合金的机械性能仍不能满足结构应用,另一方面,3D打印高熵合金存在成型性差的问题,调整工艺参数无法消除热裂纹和提高致密度。因此,寻找适用于3D打印的高熵合金体系并获得优异的力学性能仍然极具挑战性。


华中科技大学非晶态材料研究实验室柳林课题组基于3D打印一次成形的设计理念,通过优化SLM成形(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金过程的激光功率、扫描速度和扫描策略,制备得到具有复杂几何形状和优异力学性能的(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金。由于SLM快速凝固过程,SLM (FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金显示出由柱状晶粒、胞状亚结构和胞状结构边界的L21纳米析出相组成的层次结构。SLM (FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金具有出色的力学性能,抗拉强度为1090MPa,拉伸伸长率约为30%。显微组织分析表明,平面位错滑移和堆垛层错的协同作用有助于(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金的稳定应变硬化能力和持续变形过程。


相关研究成果以题“Achieving high strength and ductility in a 3D-printed high entropy alloy by cooperative planar slipping and stacking fault”发表在Materials Science & Engineering A上。

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该工作获得国家自然科学基金(No.52061160483,52061160和52022100)的支持。

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