FeCoNiAlTi高熵合金的选区激光熔化成形研究

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高熵合金(HEA)作为新一代新型材料具有强度硬度高、耐腐蚀性好、抗疲劳性能强等特点,在机械电子、航空航天、表面涂层等领域有巨大的应用价值。选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术突破传统加工技术,具有制造周期短、一次成形、不受形状限制等特点,具有广阔应用前景。本文以FeCoNiAlTi高熵合金为研究对象,通过比较分析铸态合金确定组分,利用气雾化法制备预合金粉末,探究激光工艺参数和退火处理对合金成形质量、组织结构及力学性能的影响。主要结论如下:(1)研究了FeCoNiAlTi(at%)HEA铸态微观组织和力学性能的关系。设计制备了Fe25Co25Ni25Al10Ti15 HEA和(Fe Co Ni)86-Al7Ti7 HEA。Fe25Co25Ni25Al10Ti15HEA具有BCC+FCC双相结构,呈现典型的铸态枝晶形貌并伴随多种纳米粒子析出,压缩强度和维氏硬度较高但拉伸塑性较差,属脆性断裂;(Fe Co Ni)86-Al7Ti7 HEA铸态组织由FCC相及L12纳米颗粒组成,压缩强度及维氏硬度略低,但拉伸塑性较好。(2)研究了SLM成形工艺参数对组织及性能的影响。分析选用(Fe Co Ni)86-Al7Ti7HEA作为SLM成形原料。在扫描间距30μm,铺粉层厚80μm时,熔道成形情况随激光功率P的增加而提高,随扫描速度V的增加先提高再降低。当P=180W,600mm/s
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