激光定向能量沉積增材制備具有核殼結(jié)構(gòu)增強(qiáng)相的優(yōu)異性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金

來源：江科大材料之聲

近期，材料科學(xué)與工程學(xué)院李瑞峰教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合河海大學(xué)、南安普頓大學(xué)和上海工程技術(shù)大學(xué)等在增材制造領(lǐng)域國際頂級學(xué)術(shù)期刊《Additive Manufacturing》（IF：11.0，中科院一區(qū)Top期刊）發(fā)表最新研究成果——《激光定向能量沉積增材制備具有核殼結(jié)構(gòu)增強(qiáng)相的優(yōu)異性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金》/《Laser-directed energy deposition of a high performance additively manufactured (CoCrNi)94(TiAl)6 medium-entropy alloy with a novel core-shell structured strengthening phase》，為極端服役條件下關(guān)鍵構(gòu)件用先進(jìn)材料的制備提供了最新見解。該論文以博士研究生畢曉琳為第一作者，李瑞峰教授為通訊作者，江蘇科技大學(xué)為第一單位，是我校首次以第一單位在該期刊發(fā)表論文。

在海洋工程、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域，極端服役環(huán)境對高端裝備關(guān)鍵構(gòu)件性能提出了更加苛刻的要求。因此，研發(fā)適用于極端服役環(huán)境的高性能材料，突破制約高端裝備極限性能的瓶頸難題，對提升我國裝備基礎(chǔ)核心競爭力具有重要意義。該論文多尺度表征了TiAl摻入對激光定向能量沉積中熵合金組織、低溫性能以及變形機(jī)理方面的影響規(guī)律，突破了傳統(tǒng)(CoCrNi)94Ti3Al3中熵合金L12相彌散強(qiáng)化的理論認(rèn)知，最先在合金組織中發(fā)現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)（TiO/Al2O3）的析出強(qiáng)化相，形成獨(dú)特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。研究發(fā)現(xiàn)在室溫時(shí)，該核殼結(jié)構(gòu)可阻礙位錯運(yùn)動，且所形成的L-C互鎖與納米析出相可協(xié)同強(qiáng)化中熵合金的力學(xué)性能；同時(shí)，發(fā)現(xiàn)在-196℃時(shí)，核殼結(jié)構(gòu)納米析出相與基體在塑性變形后呈取向一致關(guān)系，產(chǎn)生TWIP效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)了中熵合金強(qiáng)度與拉伸塑性的同步提升，突破了傳統(tǒng)“香蕉曲線”的變化趨勢。

該研究得到了國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃、英國皇家學(xué)會國際合作與交流項(xiàng)目等的共同支持，有望提升江蘇科技大學(xué)在新材料增材制造領(lǐng)域的國際影響力。