航空制造技术2024,Vol.67Issue(8) :54-63,75.DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2024.08.054

间隙原子及颗粒对激光增材制造高熵合金微观结构与力学性能影响的研究进展

Research Progress on Influence of Interstitial Atoms and Particles on Microstructure and Mechanical Properties of Laser Additive Manufacturing High-Entropy Alloys

高宏亮 苏海军 郭一诺 杨培鑫 夏乐 张卓 郭敏
航空制造技术2024,Vol.67Issue(8) :54-63,75.DOI:10.16080/j.issn1671-833x.2024.08.054

间隙原子及颗粒对激光增材制造高熵合金微观结构与力学性能影响的研究进展

Research Progress on Influence of Interstitial Atoms and Particles on Microstructure and Mechanical Properties of Laser Additive Manufacturing High-Entropy Alloys

高宏亮 1苏海军 2郭一诺 2杨培鑫 2夏乐 1张卓 1郭敏1
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作者信息

  • 1. 西北工业大学深圳研究院,深圳 518057
  • 2. 西北工业大学深圳研究院,深圳 518057;西北工业大学材料学院,西安 710072
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摘要

近年来,高熵合金(HEAs)由于其独特的多主元设计理念和优异的性能获得了研究者的广泛关注.激光增材制造能够获得具有超细晶和多尺度结构的高熵合金,使其具有优异的力学性能.同时间隙原子的掺杂及增强颗粒的添加有助于进一步改善合金的强塑性,在航空航天高性能结构材料等领域应用前景开阔.基于此,首先介绍了选区激光熔化技术和激光定向能量沉积技术的原理和特点;然后,总结了间隙原子(C、B、N)及增强颗粒对激光增材制造高熵合金微观组织及力学性能的影响,并分析了各个间隙原子及增强颗粒对合金的强塑化机理;最后对激光增材制造高强塑性高熵合金的发展前景做了展望.

Abstract

In recent years,high-entropy alloys(HEAs)have attracted extensive attention of researchers because of their unique design concept and excellent properties with multiple principal components.Laser additive manufacturing(LAM)can produce HEAs with ultrafine grain and multi-scale structure,accompanied with excellent mechanical properties.Moreover,the doping of interstitial atoms and the addition of reinforced particles are helpful to further improve the strength and plasticity of the alloy.It also has broad application prospects in aerospace high-performance structural materials and other fields.In this review,the principles and characteristics of selective laser melting and laser directed energy deposition are introduced firstly.Then,the effects of interstitial atoms(C,B,N)and reinforced particles on the microstructure and mechanical properties of HEAs fabricated by LAM are summarized.Additionally,the strengthening and plasticizing mechanism of each interstitial atom and reinforced particle is analyzed.Finally,the future development trend of LAM high-performance HEAs is prospected.

关键词

激光增材制造高熵合金/间隙原子/增强颗粒/微观组织/力学性能

Key words

Laser additive manufacturing high-entropy alloys/Interstitial atoms/Reinforced particles/Microstructure/Mechanical property

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基金项目

国家自然科学基金(52130204)

国家自然科学基金(52174376)

广东省基础与应用基础研究基金(2021B1515120028)

航空科学基金(20220042053001)

陕西省重点科技创新团队计划(2021TD-17)

西安市科技计划(21ZCZZHXJS-QCY6-005)

中央高校基本科研业务费专项(D5000230348)

西北工业大学博士论文创新基金(CX2022033)

出版年

2024
航空制造技术
北京航空制造工程研究所

航空制造技术

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.403
ISSN:1671-833X
参考文献量2
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