激光增材制造BCC基难熔高熵合金组织与性能研究

采用选区激光熔化(SLM)成型了无裂纹缺陷的难熔NbMoTa系高熵合金RHEA01。采用X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)和霍普金森压杆等,分析了RHEA01合金的结构成分、组织和形貌,对其硬度和多温度段抗压强度进行了测试。结果表明,成型的RHEA01合金无裂纹缺陷,晶粒尺寸仅为8.5μm,结构为单相体心立方(BCC)结构。适量低熔点元素的添加解决了NbMoTa高熔点合金SLM成型过程中的裂纹缺陷问题,并细化了晶粒。获得的难熔高熵合金RHEA01的常温屈服强度和抗压强度分别为1277.35 MPa和1597.62 MPa,硬度为511.76 HV。在1000℃时,准静态抗压强度高达993.84 MPa,比常温时仅下降了37.8%,并且1400℃时动态(应变率为2000 s^(-1))抗压强度高达1015 MPa。研究表明,增材制造成型的RHEA01合金具有优异的耐高温高强性能,在航空航天、能源和国防装备等领域中有很好的应用前景。