为克服传统工艺的挑战,逯文君研究员团队在LPBF技术基础上,发展出一项创新的原位合金化策略,成功制备出强韧的CoCrNi/Cr2B复合材料。通过在CoCrNi中熵合金基体中添加1 wt.%的B4C颗粒,促使硼化物在LPBF过程中原位生成,形成独特的核壳结构,优化了复合材料的力学性能。
研究团队与南京理工大学朱志光教授合作,成功开发出一种通过激光粉末床熔融技术LPBF制备的高强韧中熵合金复合材料——CoCrNi/Cr2B。
该研究通过双粉末源合金体系,包括CoCrNi中熵合金与添加了单质Ti和Al的相同MEA(CoCrNi合金中加入Al7Ti7),实现层状异质结构的交替沉积,并在非破坏性热处理后,获得了协同强度-延展性的优异性能,极限抗拉强度超过1GPa,延展性接近50%。此合金体系在强度-延展性优值方面,优于报道的其他中/高熵合金。
然而,低温下CoCrNi MEA的强度几乎线性增加,伸长率下降,归因于晶界与大面积孪生边界的相互作用导致微虚形成,并在较高应力下导致过早失效。类似地,增材制造制造的原位纳米氧化物增强CoCrFeMnNi HEA基体纳米复合材料在低温下伸长率降低。高熵合金的低温变形机理有待进一步研究。
高熵合金(HEAs)将成分的复杂性带到一个新的极端。HEAs是等浓度或接近等浓度的多组分合金,其中溶质和溶剂的概念不存在。在这种情况下,SFE很可能受到局部原子构型的影响,因为一些原子键比其他原子键更难打破。Smith等人观察了CoCrNiFeMn中层错宽度沿位错线的局部变化,证明了HEAs中局部效应的重要性。
高熵合金(HEAs)成分复杂性推至极限,是等浓度或接近等浓度的多组分合金,溶质和溶剂概念不存在。SFE很可能受局部原子构型影响,因为某些原子键比其他键更难打破。Smith等人观察到CoCrNiFeMn中层错宽度沿位错线的局部变化,证明了HEAs中局部效应的重要性。
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