Al含量对选区激光熔化AlxCoCrFeNi(x=0.3,0.5,0.7,1.0)的显微组织及纳米压痕的影响

摘要：

采用气雾化法制备预合金粉末,通过选区激光熔化(selective laser melting,SLM)制备AlxCoCrFeNi(x=0.3,0.5,0.7,1.0)高熵合金.通过X射线衍射仪、扫描电镜以及纳米压痕实验,综合分析AlxCoCrFeNi的物相、微观组织、硬度、杨氏模量及蠕变曲线,探讨Al含量对Alx CoCrFeNi显微组织及纳米压痕的影响.结果表明:Al含量对物相组织有显著影响,其中Al0.3 CoCrFeNi与Al0.5 CoCrFeNi为FCC结构,Al0.7 CoCrFeNi和Al1.0 CoCrFeNi为BCC/B2结构.Al0.3 CoCrFeNi和Al0.5 CoCrFeNi主要由等轴晶组成,Al0.7 CoCrFeNi和Al1.0 CoCrFeNi主要由柱状晶组成.随Al含量增加,孔隙及裂纹等缺陷增加.在Al0.3 CoCrFeNi和Al0.5 CoCrFeNi中没有观察到明显的熔池形貌.随Al含量增加,样品残余应力增加.随Al含量增加,硬度增加,由Al0.3CoCrFeNi的447HV增加至Al1.0CoCrFeNi的567HV.Al0.3CoCrFeNi杨氏模量约为273 GPa,Al0.5 CoCrFeNi约为233 GPa,Al0.7 CoCrFeNi和Al1.0 CoCrFeNi杨氏模量相近,分别为240 GPa和242 GPa,硬度与杨氏模量的变化主要与组织及物相有关.与传统蠕变曲线不同,AlxCoCrFeNi的纳米压痕蠕变曲线只包括瞬时蠕变和稳态蠕变两个阶段,其蠕变机制主要为位错蠕变,其中Al0.7 CoCrFeNi具有最好的抗蠕变性能.Al0.3 CoCrFeNi具有最好的打印成形性,其屈服强度为702 MPa,伸长率为27.5％.

关键词：选区激光熔化、AlxCoCrFeNi、显微组织、纳米压痕

所属期刊栏目：50

分类号：TG144(金属学与热处理)

资助基金：山东省自然科学基金ZR2020ZD04

在线出版日期：2022-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：27-35