Adv Mater：调控堆叠层错增强高熵合金的抗裂纹和强度-延展性

纳米技术

2024-03-17

增材制造技术为金属处理领域打开创新的路线，但是增材制造得到产品的品质通常由于应力导致产生裂纹。

有鉴于此，华南理工大学韩昌骏、中南师范大学甘科夫、李瑞迪等通过调节堆叠层错能量SFE（stacking fault energy）的方式增强增材制造合金材料的机械力学性能。

本文要点

（1）

对FeCoCrNi高熵合金材料进行处理，发现引入少量Al（~2.4 at. %）能够显著降低激光粉末融合技术处理的过程中产生的裂纹以及激光粉末融合过程中由于热应力产生的多级微观结构。

（2）

与不含Al的高熵合金相比，Al掺杂的高尚合金Al_0.1CoCrFeNi没有裂纹，而且延展性提高55 %，同时拉伸强度不会降低。而且，降低的堆叠层错能量能够增强避免裂纹的传播，从而改善增材制造打印材料的耐久度。通过调控堆叠层错，堆叠层错能够消耗热处理循环过程产生的应力。这种策略为发展耐裂纹理合金材料并且同时具有优异强度和延展性的结构材料提供帮助。

参考文献

Pengda Niu, Ruidi Li, Kefu Gan, Zhiqi Fan, Tiechui Yuan, Changjun Han, Manipulating Stacking Fault Energy to Achieve Crack Inhibition and Superior Strength-Ductility Synergy in an Additively Manufactured High-Entropy Alloy, Adv. Mater. 2024

DOI: 10.1002/adma.202310160

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202310160