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增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化

作者:admin发布时间:2020-09-14分类:产业动态浏览:1评论:0


导读:原题目:增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐寒)的改变诱发加强江苏省激光器同盟前言:选用激光器立即堆积(LMD)技术性生产制造了多...
原题目:增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐寒)的改变诱发加强

江苏省激光器同盟前言:选用激光器立即堆积(LMD)技术性生产制造了多主元合金 (CrMnFeCoNi)1-xFex (x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 和 0.6)。多主元元素合金(CrMnFeCoNi)50Fe50 维持着FCC的固溶强化;合金在超低温时展现出出色的塑性变形性能;在开展拉申检测的情况下观查到应变力诱发的改变全过程。合金的抗拉强度为415~470MPa。该工作中为选用LMD技术性生产制造用以超低温自然环境下的成本低的多主元合金出示了构思。获得的合金在1500K溫度下列均能够平稳的维持着单相电的热处理回火相的存有。

增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 科研成果的Graphical abstract

多主元元素合金(MPEAs)因为极大创新性的设计构思而在近期造成了普遍的关心。同传统式传统式的单一主元合金对比,MPEAs,在一开始被界定为多元化合金,关键由最少五种元素所构成,成分均为5%到35at%,具备产生偶然性的热处理回火趋向的合金系统软件。这一种类合金的独特构造促使MPEAs具备出色的性能,比如,有一种MPEAs合金,如CrMnFeCoNi合金在溫度减少的情况下其塑性变形反倒提升,是一类在超低温情况下具备最坚韧强制的合金系统软件

增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 CrMnFeCoNi 中加上 Fe元素时的XRD谱线和DSC曲线图

增材制造是一种新面世的用于生产制造三维金属材料构件的一种智能制造系统技术性,在工业领域和学界均获得了普遍地关心。伴随着增材制造技术性地发展趋势,不一样地MPEAs也被选用增材制造开展了生产制造。同传统式地锻造对比,AM生产技术能够出示一种更加强劲地和简易地得到 MPEAs地专用工具,而且制取出的合金能够具备更为匀称地成份遍布和能够更好地合金性能。比如,早已观查到LMD时激光器输出功率的转变能够调节合金柱状晶和等轴晶地转变,由于激光器输出功率会危害试品的热气方位和温度场。

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增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 不一样Fe元素成分的 CrMnFeCoNi 合金的截面金相分析,1, 2和3 各自意味着试品的顶端、正中间和底端

在近期,亚稳态性工程项目对策促使发展趋势两相的Fe50Mn30Co0Cr10合金的改变诱发塑性变形变成很有可能,在从单一FCC相到HCP相变化的全过程中另外展现出抗压强度和塑性变形的优点。相相近的科学研究能够运用到其他类型的FCC和BCC种类的MPEAs中。要是改变诱发操纵着MPEAs的內部缺点以出示其抗压强度而不放弃延展性。虽然MPEAs展现出出色的性能和优良地3D复印时的可复印性能,MPEAs的高成本费限定了其更加普遍地运用,由于MPEAs中带有很多地价格昂贵的合金元素,如Cr和Co等。在这儿,改变诱导效应引进到LMD生产制造的CrMnFeCoNi的MPEAs中,添加成本低的Fe元素以提升其机械设备性能。

增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 不一样Fe元素成分的 LMD CrMnFeCoNi 在不一样超低温下的拉申曲线图 293 K (a) and 77 K(b)

详解:(c-e)  合金 (CrMnFeCoNi)50Fe50 MPEA 在293K时的破裂相片.

科学研究工作人员试验选用的粉末状管理体系为(CrMnFeCoNi)1-xFex (x = 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5 和 0.6)。选用LMD的增材制造加工工艺开展制取,粉末状的直径为130-65μm。

增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 LMD生产制造(CrMnFeCoNi)1-xFex 合金的EBSD图象

详解:(a) The IPF coloring map and phases distribution maps of the LMD-生产制造的 (CrMnFeCoNi)50Fe50 试品在沒有形变时的IPF彩图和相遍布 ; (b)合金在5%拉申形变时的IPF彩图和相遍布; (c) 合金在20%拉申形变时的IPF彩图和相遍布; (d) 破裂后的试品的IPF彩图和相遍布 

结果显示获得的合金在1500K溫度下列均能够平稳的维持着单相电的热处理回火相的存有

做为比照,选用锻造的方法制取的 CrMnFeCoNi 多元化合金的机构和性能见下面的图。

增材制造多主元素合金CrMnFeCoNi(耐低温)的相变诱导强化 选用锻造方法生产制造的 CrMnFeCoNi 多元化合金的性能以及机构

详解:冲击韧性、无效体制及其形变方式: (a) J-为基本的抗裂痕摩擦阻力的曲线图,说明裂痕的拓展摩擦阻力伴随着裂痕的拓展在持续提升,裂痕发源的强延展性的测量温度为 (293 K, 198 K, 77 K),载入为超出200 MPa m1/2 ,裂痕生长发育的强延展性超出300 MPa m1/2 ; (b)因为聚集Cr或Mn的颗粒及其她们的合拼产生的细微的孔隙度导致的100%韧性断裂所获得的无效; (c) 晶体移位和细胞膜的结构的产生等导致的位错主题活动造成 的室内温度形变; (d) 在 77 K, 因为附加的形变体制导致的形变诱发的纳米技术栾生比较突出 。

参考文献来源于:https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.108999,Phase transformation - induced strengthening of an additively manufactured multi- principal element CrMnFeCoNi alloy,Materials & Design,Volume 195, October 2020, 108999

参考文献:Processing, Microstructure and Mechanical Properties of the CrMnFeCoNi High-Entropy Alloy,Bernd Gludovatz, Easo P. George & Robert O. Ritchie ,JOM volume 67, pages:2262–2270(2015)

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