增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金研究进展

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金具备细小、均匀、规则的片层结构,在较宽的温度(70~1000 K)和成分偏差范围内均具备良好的组织结构和强塑性兼备的力学性能,因而成为目前研究最为广泛的共晶高熵合金。本文针对增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金,综述了不同工艺和工艺参数对该合金的微观组织和力学性能的影响,重点阐述了选区激光熔化技术制备AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的相分布、微观组织和强化机制。最后,指出当前增材制造AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金相形成机理及组织演化过程中存在的分歧和不足,并提出以AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金为基体的材料改性、增材制造高熵合金新工艺研究开发等发展方向,为推动该合金的工业化应用提供思路。

扫描策略对SLM AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金开裂敏感性的影响

采用有限元仿真和试验相结合的方法从宏观分析了不同扫描路径对选区激光熔化成形AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金试样开裂敏感性的影响。研究发现,棋盘格扫描路径具有更小的动态应力值和残余应力,其残余应变导致试样呈现“内缩外拱”趋势,而长直线扫描路径产生的残余变形导致试样上拱趋势更加明显,但上表面更加平整。另外,试验发现低能量密度下由于欠熔合引起的不规则缺陷造成的应力集中远大于由于过熔合引起的球形缺陷造成的应力集中,试样开裂敏感性随着输入能量密度的升高而逐渐降低。长直线扫描路径成形试样的裂纹自试样底部中间向上扩展并向上翘起,而棋盘格扫描路径打印的试样则自试样的对角开裂并向上翘起,与仿真结论保持一致。本文研究结果可为深入理解选区激光熔化技术成形AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金的宏观开裂机制和推动该合金的工程化应用提供参考。

AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金与304不锈钢扩散焊接头强化新策略

为探索共晶高熵合金潜在的工程应用,研究AlCoCrFeNi_(2.1)共晶高熵合金与304不锈钢扩散焊接头的界面组织和力学性能。扩散区由固溶体区和Fe2Al5金属间化合物区组成。不锈钢与高熵合金、高熵合金中两相之间均存在元素扩散速率差异,近高熵合金侧形成由FCC相和γ-Fe相组成的固溶体区,提高接头的剪切强度。另外,接头剪切强度先增加后减少,在980℃,60 min和30 MPa工艺参数下接头最高剪切强度为355 MPa。扩散区形成的互锁结构和局部固溶体结构协同提高接头的剪切强度。