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激光增材制造AlxCoCrFeNi高熵合金的组织与性能

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为了研究Al含量对FeCoCrNi合金组织性能的影响,采用多路送粉激光熔覆设备高通量制备AlxCoCrFeNi高熵合金(0≤x≤0.9),通过X射线衍射仪、金相显微镜、扫描电子显微镜、电子探针和显微硬度计测试合金的相组成、显微组织结构、成分和硬度.结果表明:随着Al含量的增加,AlxCoCrFeNi高熵合金由单一FCC相(x≤0.35)转变为FCC+BCC双相结构(0.35<x<0.85),最后转变为单一BCC结构(x≥0.85).高熵合金的微观组织为柱状枝晶和均匀的等轴枝晶,Al含量增至x=0.5时,枝晶间开始出现明暗交替的调幅分解结构,由无序相A2和有序相B2组成.显微硬度测试结果表明:AlxCoCrFeNi高熵合金的硬度基本随Al含量增加而增加,Al0.9CoCrFeNi的硬度相较于FeCoNiCr提升了146％.此外,当Al含量达到一定值时(x≥0.6),合金中开始有裂纹出现,裂纹尺寸和密度随Al含量继续增加而增加,这主要与合金凝固区间变宽、在凝固温度附近的黏度值增加导致的热裂纹增加,以及由于脆性的BCC相和σ相含量增加引起的冷裂纹有关.
Microstructure and properties of AlxCoCrFeNi high entropy alloys fabricated by laser additive manufacturing

laser claddinghigh entropy alloyAlxCoCrFeNiphase compositionmicrostructure

于丽莹、王晨、朱礼龙、张华、黄海亮、阮晶晶、张尚洲、江亮、周鑫

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烟台大学精准材料高等研究院,山东烟台 264005

中南大学粉末冶金国家重点实验室,长沙410083

激光熔覆 高熵合金 AlxCoCrFeNi 相组成 微观组织

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2024

10.11868/j.issn.1001-4381.2022.000781

材料工程
中国航发北京航空材料研究院

材料工程

CSTPCD北大核心
影响因子：0.78
ISSN：1001-4381
年,卷(期)：2024.52(1)
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