PG电子平台:SLM制备CoCrFeNiMn高熵合金的分层组织及强化机理

本文摘要:低熵合金(Highentropyalloy,HEAs)以其精致的合金设计理念和出色的力学性能自问世以来受到了普遍的注目。CoCrFeNiMn作为一种具备代表性的低熵合金,早已获得了普遍的研究。这种低熵合金的一个有意思的特性是其在低温下的断裂韧性,使其沦为低温结构材料的候选材料。 目前低熵合金的制取主要依赖传统的熔融或铸方法,在成本和实际应用于效率方面不存在相当大的局限性。

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低熵合金(Highentropyalloy,HEAs)以其精致的合金设计理念和出色的力学性能自问世以来受到了普遍的注目。CoCrFeNiMn作为一种具备代表性的低熵合金,早已获得了普遍的研究。这种低熵合金的一个有意思的特性是其在低温下的断裂韧性,使其沦为低温结构材料的候选材料。

目前低熵合金的制取主要依赖传统的熔融或铸方法,在成本和实际应用于效率方面不存在相当大的局限性。增材生产(AdditiveManufacturing,AM)基于其净形生产能力和设计维度的优势,可以必要从CAD模型中提供具备简单几何形状的零件。在各种AM方法中,选择性激光冶炼(SLM)技术获得了更加普遍的应用于,并被用作工程材料的制取。

新加坡生产技术学院和悉尼大学的Zhu和An等人通过SLM顺利地制取了一种将近全颗粒CoCrFeNiMn低熵合金。所建构的样品呈现分层结构,还包括熔池、柱状颗粒、亚微米细胞结构和晶格(图1)。与传统方法比起,在钢架试样中取得了高强度和低延性的出色人组(图2)。

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图1(a)OM,(b)正面SEM图像,(c)蜂窝结构的SEM图像,(d)正面的EBSD图,(e)变换HAGBs(蓝线)和LAGBs(红线)的EBSD图像质量图,(f)正面KAM图,(g)具备SAED模式的蜂窝结构的明场STEM图像,(h)由(g)中的正方形示出区域的明场STEM图像和该区域的元素分布图图2(a)EBSD图,(b)KAM图,(cd)钢架试样剪切脱落的明场STEM图定量分析指出,晶格硬化对材料强度的提升起着最重要起到,而非晶界增强。较好的塑性与简单晶格活动掌控的平稳应变硬化有关。


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