貴陽職業技術學院教師王方平在國際頂刊發表研究成果 ...
近日，貴陽職業技術學院王方平教師在中科院SCI 1區Top期刊《Virtual and Physical Prototyping》（影響因子：10.96）上公開發表了題為“A novel D022 precipitation-hardened Ni2.1CoCrFe0.5Nb0.2 high entropy alloy with outstanding tensile properties by additive manufacturing” 研究成果。該成果得到了學院2022年院級科研項目“增材制造用CoCrFeNiNb高熵合金的配方設計及沉澱強化機制研究”和“貴州省高層次創新型人才”項目支持。該成果首次提出了一種基於總價電子濃度與相圖模擬相結合的設計策略，設計了Ni2.1CoCrFe0.5Nb0.2 高熵合金，該合金在高溫下具有適合打印的穩定柔軟FCC結構，並在低溫下能沉澱出具有D022結構的 γ′′相。通過直接激光沉積成功地制備出牆狀高熵合金，經過適當的熱處理后，屈服強度達到~ 1005 MPa，極限強度達到~ 1240 MPa，拉伸伸長率為~ 20%，且掃描方向和建筑方向同性，具有同類報道中最好性能。通過原子探針等先進的表征手段，對γ′′相進行了系統分析，揭示了這種新的增材制造高熵合金的強化機制。這些發現不僅促進了增材制造技術在高性能材料制備中的發展，並為進一步提高合金性能提供了有效途徑。
據悉，增材制造作為一種新技術，可實現基於三維實體的快速自由淨生產。直接激光能量沉積是開發高熵合金產品最流行的打印工藝，不僅可以使用高熵合金粉末，還可以通過多個料斗同時供給不同初級元素粉末來制備高熵合金產品。通過優化激光能量沉積的工藝參數可以獲得均勻的元素分布，原位合金化可以實現凝固的高熵合金熔池。然而，激光能量沉積工藝伴隨著復雜的材料能量相互作用和不同於傳統工藝的熱循環過程，從而導致氣孔、熔合不良和成型體中裂紋等缺陷。這些缺陷很難通過優化工藝參數來完全消除，必須從合金成分的來源來解決。因此，設計可用於增材制造的高性能高熵合金成為非常迫切的需求。
在線發表截圖。
工藝流程圖。
TEM 分析。
APT分析。
材料的性能。
GPA分析。
論文鏈接：https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/17452759.2022.2147553（貴陽職業技術學院裝備制造分院供稿供圖）
(責編：敖嘉鈺（實習）、陳康清)
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