哈工大增材顶刊：循环深冷处理改善增材制造中熵合金的耐腐蚀和耐磨损性能

更新时间：2024-07-25 05:07:07  作者: 豪克能应力消除设备

　　激光定向能量沉积(Laser directed energy deposition，LDED)过程中，反复的凝固和熔化使得成形构件内部产生极大的残余应力，显著增大后续精加工难度。为消除残余应力，常常要对LDED成形构件做热处理。对于无析出强化和相变强化的单相高/中熵合金(High/medium entropy alloy，HEA/MEA)和纯金属，热处理后其机械性能(如强度、硬度)恶化。因此，一定要通过额外的后处理(如超声波滚压或激光冲击强化等)在表明产生变形层并引入压缩残余应力来改善合金的疲劳、腐蚀、摩擦磨损性能。然而，这些后处理方法受构件几何形状限制，且繁琐的工艺明显地增加了成本，不利于工业化生产。

　　图1. (a) LDED成形设备；(b) CrCoNi MEA粉末形貌与元素分布；(c) CrCoNi MEA块体样品成形扫描策略与取样位置；(d)成形样品；(e)循环深冷处理示意图。

　　图2. 不同深冷循环次数后各样品的(a) XRD图谱；(b) (111)峰放大图。CDCT-n，n为深冷循环次数。

　　图5. 不同深冷循环次数后各CoCrNi中熵合金样品的腐蚀性能曲线：(a)极化曲线；(b) Nyquist图；(c，b) Bode图。

　　图6. 不同深冷循环次数后CrCoNi中熵合金样品的摩擦磨损性能：(a)摩擦磨损曲线；(b)磨损率。

　　该工作表明，对于LDED制备的CrCoNi MEA来说，CDCT是一种有效的后处理方法。在深冷处理的保温阶段，致密的位错和纳米孪晶随着粘塑性变形发生而形成。同时，因降温产生的拉伸残余应力得到松弛，使得回温后样品内部的压缩残余应力恢复到比处理前更高的值。与制备态相比，经过30次循环深冷处理后，LDED 制备CrCoNi MEA的压缩残余应力增加了64.2%，其内部的位错密度明显地增加，并形成了初始状态下不存在的纳米孪晶。循环深冷处理后样品内形成了致密的晶体缺陷和高压缩残余应力，这明显提升了其抵抗腐蚀能力和耐磨损性。

　　黄永江，教授，工学博士，博士生导师，英国皇家学会牛顿学者。主要是做新型航天金属材料的增材/增减材人机一体化智能系统、亚稳金属材料(包括非晶合金及其复合材料、轻合金、高熵合金等）等方向研究工作。获黑龙江省科技进步二等奖一项、黑龙江省自然科学二等奖一项 ，黑龙江省高校自然科学一等奖一项。在Advanced Materials, International Journal of Plasticity，Additive Manufacturing, Materials Future, Corrosion Science, Acta Mater, Scripta Mater 等国际著名学术杂志上发表SCI收录论文215篇，被Science等权威杂志引用5210次（单篇最高SCI引用230次），ESI高被引3篇，H因子38，申请专利54项，授权45项。

　　团队每年招生硕士生4-6名，博士生3-5名。热忱欢迎材料、物理、冶金、化学等有关专业有志于从事快速凝固新型金属材料、航天金属材料的3D打印等相关领域科学研究的同学加盟我们的研究团队进行硕士、博士科研工作。团队致力于打造一流软、硬件平台，为您尽情发挥自己的超凡才能提供自由的舞台，每一名具有流利英语交流能力课科研创造新兴事物的能力的博士研究生都可能会赴海外科研院所深造1年及以上。团队与国际先进的同步辐射光源（包括美国APS、英国钻石光源、德国汉堡同步辐射、法国ESRF等）具有密切的合作伙伴关系，可以让学生充分的利用国际最先进的设备做科学实验。有意者请发送邮件至

　　特别声明：以上内容(如有图片或视频亦包括在内)为自媒体平台“网易号”用户上传并发布，本平台仅提供信息存储服务。

　　严重违纪违法，长虹顺达通科技发展有限公司原副总经理刘继勇被开除党籍和解除劳动合同

　　年薪2400元！河南一地招文物保护员，网友：写错了？文旅局：没错，20人已招满！

　　华为Mate 70可能不会使用中芯国际5nm制程 而是比麒麟9010密度更高的N+3节点

　　新消费日报 便利店连锁罗森集团正式退市；永辉超市调改首店即将在西安启动；农夫山泉桶装水进货价每桶上调3元……

　　7月24日（发布）河南郑州，夏天热 孩子吃凉的东西伤了脾胃？！分享两个在家就能给孩子做的动作。“让孩...

　　二季度转投苹果 iPhone 的安卓用户比例创五年来新高，达到 17%