【摘 要】
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高熵合金通常由5种或以上等摩尔或近似等摩尔比的元素构成,具有独特的高熵效应,缓慢扩散效应,使得高熵合金拥有优异的机械性能、耐高温性能、耐腐蚀性能等。本文采用选区激光熔化（SLM）成形CoCrFeMnNi高熵合金,分析了不同构建角度成形样品的微观组织和力学性能。研究了Nb元素添加对CoCrFeMnNi高熵合金微观结构,机械性能与耐腐蚀性的影响。取得如下结论:（1）SLM成形CoCrFeMnNi高熵合
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高熵合金通常由5种或以上等摩尔或近似等摩尔比的元素构成,具有独特的高熵效应,缓慢扩散效应,使得高熵合金拥有优异的机械性能、耐高温性能、耐腐蚀性能等。本文采用选区激光熔化（SLM）成形CoCrFeMnNi高熵合金,分析了不同构建角度成形样品的微观组织和力学性能。研究了Nb元素添加对CoCrFeMnNi高熵合金微观结构,机械性能与耐腐蚀性的影响。取得如下结论:（1）SLM成形CoCrFeMnNi高熵合金由FCC相构成。0°试样XOZ面为“鱼鳞状”熔池形貌,出现了竖直的“层-层”界面,水平方向呈现“道-道”搭接,熔池内部为垂直于边界外延生长的柱状晶粒。构建角度从30°增大到90°,熔池的搭接混乱程度减弱,且熔池的宽度变窄,深度增加,逐渐变为细长的熔道。（2）0°试样构建方向呈现强烈的＜001＞取向,而90°试样则表现较高的＜101＞取向,45°试样织构强度最弱。构建角度的增加,高熵合金的维氏硬度先增加后减小,45°试样的硬度值最高,同时45°试样拥有最高的抗拉强度,达到680MPa以上,而90°试样抗拉强度最低,但延伸率最高达到38%,由于拉伸过程载荷平行于熔池方向,造成90°试样的强度最低。（3）通过SLM成形制备了CoCrFeMnNi Nb X高熵合金。Nb0.1试样有弥散分布的颗粒状Laves相,而Nb0.15和Nb0.2试样组织则变成了白色网状结构。添加Nb元素后弱化了晶粒的取向关系,晶粒尺寸得到细化,且组织内部的大角度晶界比例增加,材料的韧性得到了增强。（4）随着Nb元素含量增加,材料的硬度逐渐得到了提高,其中Nb0.2试样的硬度值最高,达到425HV。Nb0.2试样的抗拉强度达到了1152MPa,但延伸率最低只有5.7%。Nb0.1试样屈服强度,抗拉强度分别为725MPa,880MPa,延伸率为22%。Nb0.1试样断口形貌表现为韧性断裂,Nb0.15和Nb0.2为脆性断裂。加入Nb元素后,材料的耐蚀性得到了提升,Nb0.15试样拥有优异的耐蚀性能。（5）Nb0.15试样经过980℃,1080℃温度热处理后,熔池特征消失,组织内部白色网状结构变为了弥散分布的Laves相颗粒,温度越高,颗粒分布减少,但同时晶粒发生了长大。热处理后,试样的延伸率得到了明显提升,但是材料的强度明显低于沉积态样品。断口形貌都表现出韧性断裂特征。
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