顶刊《Nature》：增材制造得到高强度且高韧性的纳米片层高熵合金(2)

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顶刊《Nature》：增材制造得到高强度且高韧性的纳米片层高熵合金(2)

时间：2022-09-09 15:18 来源：长三角G60激光联盟作者：admin 阅读：次

扩展数据图4.

Kocks-Mecking图展示了了印刷AlCoCrFeNi2.1的应变硬化率。应变硬化率(即真实应力相对于真实应变的增加率)作为真实应力的函数绘制。符号代表实验数据点，实线是拟合曲线。

扩展数据图5.

印刷的AlCoCrFeNi2.1沿不同方向的拉伸应力-应变曲线。这些样品在相似构建高度下的可比机械性能证明了由具有几乎随机取向的纳米层状共晶团组成的AM AlCoCrFeNi2.1 EHEA的各向同性机械行为。

扩展数据图6

上图：TEM图像显示应变FCC纳米片层中的堆垛层错。a在5%的应变水平下观察到SFs。b除了15%之外，与a相同。SF用黄色箭头突出显示。

下图：作为对比，给出低温轧制和退火的TEM分析结果

扩展数据图7.

印刷的AlCoCrFeNi2.1. a，加载-卸载-再加载(LUR)真应力-应变曲线拉伸变形期间的背应力演变。b，显示滞后回线的代表性LUR循环。背应力通过Dickson方法计算。c，在拉伸变形过程中，流动应力、反向应力和有效应力与真实应变的关系。误差线代表标准偏差。

扩展数据图8

AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEA具有高强度和大拉伸延性。A.三维重建的光学显微照片。B.二次电子显微照片显示了不同生长方向的微尺度共晶团。C.二次电子显微照片显示了典型的纳米片层结构。D.三维重建的EBSD IPF图。共晶团尺寸分布从俯视图获得。FCC相的001，110，111极图是从俯视EBSD图上收集的。注意由于体心立方纳米片层的厚度非常小，只有35纳米，因此很难用EBSD指数来表示。E.印刷态Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEA中体心立方和面立方片层的厚度分布。平均层间距(λ ≈ 133 nm)比铸态Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 小约5倍。F.由FCC和BCC/B2相组成的AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2的中子衍射图。G.铸态和AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEAs的准静态拉伸应力-应变曲线。AM EHEA具有大约1.5 GPa的高屈服强度和大约1.7 GPa的极限拉伸强度，其性能是铸态的两倍，而延展性没有显著损失。

打印的薄壁AlCoCrFeNi2.1，沿制备方向得到的显微组织与机械性能表征的结果

扩展数据

打印的AlCoCrFeNi2.1 EHEA的化学组分分析结果

打印的AlCoCrFeNi2.1EHEA在方位上的随机性和纳米层片的晶体结构.

原始打印粉末

打印的AlCoCrFeNi2.1 EHEAs在不同温度下热处理所得到的结果

模拟结果图

得到的打印的变形纳米层片结构：分别为TEM图和示意图

打印的单道和多道二次电子图像

打印的AlCoCrFeNi2.1八位组晶格

文章来源：Ren, J., Zhang, Y., Zhao, D. et al. Strong yet ductile nanolamellar high-entropy alloys by additive manufacturing. Nature 608, 62–68 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04914-8

参考资料：Zhou, R., Liu, H. & Wang, H. Modeling and simulation of metal selective laser melting process: a critical review. Int J Adv Manuf Technol 121, 5693–5706 (2022). https://doi.org/10.1007/s00170-022-09721-z

Bhattacharjee, T., Wani, I.S., Sheikh, S. et al. Simultaneous Strength-Ductility Enhancement of a Nano-Lamellar AlCoCrFeNi2.1 Eutectic High Entropy Alloy by Cryo-Rolling and Annealing. Sci Rep 8, 3276 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21385-y

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