激光熔覆高熵合金涂层

强塑同步优化

采用机器学习与激光熔覆协同的高熵合金涂层,打破强度-延展性权衡,加速材料开发周期。

Liu, Hao · Dexi, Wu · Feng, Ding · 王文琴 · 潘斯宁 · 陈培见 · Haiyu, Liu

Materials Science & Engineering A: Structural Materials: Properties, Microstructure and Processing 2025

参数信息

延伸率预测精度
0.938
屈服强度预测精度
0.858
延伸率预测均方根误差
4.76 %
屈服强度预测均方根误差
184.82 MPa

技术优势

预测精度高

LightGBM 对延伸率的预测 R² 达到 0.938,GBM 对屈服强度的预测 R² 达到 0.858,减少了实验筛选工作量。

成分可解释

SHAP 分析定量识别出 Al 和 Nb 是控制强度-延展性权衡的主导元素,为成分设计提供明确的指导。

多目标优化

多目标遗传算法生成 Pareto 最优成分集,同时优化强度和塑性,而非单一性能。

缩短开发周期

相比传统试错法,混合方法显著减少开发周期和成本,实现从成分设计到激光熔覆制造的闭环优化。

应用场景