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选区激光熔化制备难熔高熵合金研究现状与展望
郭正华, 陈正, 曾一达, 郭义乾, 牛振华, 杨子睿, 李智勇, 万骏武
航空学报    2024, 45 (14): 29518-029518.   DOI: 10.7527/S1000-6893.2023.29518
摘要   (217 HTML2 PDF(pc) (11538KB)(115)  

难熔高熵合金(RHEAs)因具备高熔点、高硬度和高温相结构稳定性成为航空航天、海洋船舶和核能工业等领域的重要材料。本文对选区激光熔化(SLM)技术制备的不同体系RHEAs进行梳理,并对其微观组织、力学性能、残余应力和耐腐蚀性能进行分析。结果表明,SLM制备的RHEAs未改变其固有相(BCC相),且枝晶形貌为树枝晶、等轴晶、胞状晶等,晶粒尺寸较电弧熔炼平均减少80%~90%;细晶强化、固溶强化等强化机制有效提升了材料的力学性能;SLM技术在制备RHEAs时,热源的局部加热和冷却会造成残余应力积累,可通过工艺参数优化、母材预热等方法降低热应力;SLM可实现难熔元素均匀分布,减缓腐蚀介质侵蚀合金表面的速率,从而增强合金的耐蚀性能。



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图4 退火后SLM制备的NbMoTaTiNi RHEA的相组成变化71
正文中引用本图/表的段落
不仅如此,退火处理有助于RHEA中难熔元素进行相分解或相析出,以此形成新的强化相。Zhang等[71]对SLM制备的NbMoTaTiNi RHEA进行退火处理并分析其相组成变化;如图4[71]所示,1 200 ℃前该合金都是由BCC、XB、B2三相构成,区别在于随退火温度升高,XB相缓慢与BCC相融合,1 200 ℃时XB相与BCC相完全相融(XB相达到熔点后消失),此时的BCC相呈现出树枝状;当退火温度达到1 300 ℃时,BCC相的形貌从树枝状转变为胞状,冷却过程中晶界相发生共晶反应导致XB相重新析出,且出现Ti2Ni相,该相的出现是因为BCC相中的Ti元素析出到含有TiNi晶界相的B2结构中(退火各阶段对应的X射线衍射结果如图5[71]所示,图中2θ为衍射角,表示入射X射线和衍射X射线的夹角,常用于实验测试)。
不仅如此,退火处理有助于RHEA中难熔元素进行相分解或相析出,以此形成新的强化相.Zhang等[71]对SLM制备的NbMoTaTiNi RHEA进行退火处理并分析其相组成变化;如图471]所示,1 200 ℃前该合金都是由BCC、XB、B2三相构成,区别在于随退火温度升高,XB相缓慢与BCC相融合,1 200 ℃时XB相与BCC相完全相融(XB相达到熔点后消失),此时的BCC相呈现出树枝状;当退火温度达到1 300 ℃时,BCC相的形貌从树枝状转变为胞状,冷却过程中晶界相发生共晶反应导致XB相重新析出,且出现Ti2Ni相,该相的出现是因为BCC相中的Ti元素析出到含有TiNi晶界相的B2结构中(退火各阶段对应的X射线衍射结果如图571]所示,图中2θ为衍射角,表示入射X射线和衍射X射线的夹角,常用于实验测试). ...

不仅如此,退火处理有助于RHEA中难熔元素进行相分解或相析出,以此形成新的强化相.Zhang等[71]对SLM制备的NbMoTaTiNi RHEA进行退火处理并分析其相组成变化;如图471]所示,1 200 ℃前该合金都是由BCC、XB、B2三相构成,区别在于随退火温度升高,XB相缓慢与BCC相融合,1 200 ℃时XB相与BCC相完全相融(XB相达到熔点后消失),此时的BCC相呈现出树枝状;当退火温度达到1 300 ℃时,BCC相的形貌从树枝状转变为胞状,冷却过程中晶界相发生共晶反应导致XB相重新析出,且出现Ti2Ni相,该相的出现是因为BCC相中的Ti元素析出到含有TiNi晶界相的B2结构中(退火各阶段对应的X射线衍射结果如图571]所示,图中2θ为衍射角,表示入射X射线和衍射X射线的夹角,常用于实验测试). ...

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