Al含量对选区激光熔化Al;CoCrFeNi（x=0.3,0.5,0.7,1.0）的显微组织及纳米压痕的影响

作     者：邓操 李瑞迪 袁铁锤 牛朋达 

作者机构：中南大学粉末冶金国家重点实验室 

出 版 物：《材料工程》 (Journal of Materials Engineering)

年 卷 期：2022年

页      面：27-35页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：山东省自然科学基金(ZR2020ZD04) 

摘      要：采用气雾化法制备预合金粉末,通过选区激光熔化（selective laser melting,SLM）制备Al;CoCrFeNi（x=0.3,0.5,0.7,1.0）高熵合金。通过X射线衍射仪、扫描电镜以及纳米压痕实验,综合分析Al;CoCrFeNi的物相、微观组织、硬度、杨氏模量及蠕变曲线,探讨Al含量对Al;CoCrFeNi显微组织及纳米压痕的影响。结果表明:Al含量对物相组织有显著影响,其中Al;CoCrFeNi与Al;CoCrFeNi为FCC结构,Al;CoCrFeNi和Al;CoCrFeNi为BCC/B2结构。Al;CoCrFeNi和Al;CoCrFeNi主要由等轴晶组成,Al;CoCrFeNi和Al;CoCrFeNi主要由柱状晶组成。随A1含量增加,孔隙及裂纹等缺陷增加。在Al;CoCrFeNi和Al;CoCrFeNi中没有观察到明显的熔池形貌。随A1含量增加,样品残余应力增加。随A1含量增加,硬度增加,由Al;CoCrFeNi的447HV增加至Al;CoCrFeNi的567HV。Al;CoCrFeNi杨氏模量约为273 GPa,Al;CoCrFeNi约为233 GPa,Al;CoCrFeNi和Al;CoCrFeNi杨氏模量相近,分别为240 GPa和242 GPa,硬度与杨氏模量的变化主要与组织及物相有关。与传统蠕变曲线不同,Al;CoCrFeNi的纳米压痕蠕变曲线只包括瞬时蠕变和稳态蠕变两个阶段,其蠕变机制主要为位错蠕变,其中Al;CoCrFeNi具有最好的抗蠕变性能。Al;CoCrFeNi具有最好的打印成形性,其屈服强度为702 MPa,伸长率为27.5%。