增材高熵合金
高温强度卓越
经受控时效处理，在700℃仍保持728 MPa屈服强度，兼具室温高韧性与高温性能。
Zhiyong, Ji · 邱春雷
Applied Materials Today 2024
参数信息
- 室温屈服强度（打印态）
- 725-750 MPa
- 室温延伸率（打印态）
- 28 %
- 室温屈服强度（700°C时效）
- 1227 MPa
- 室温抗拉强度（700°C时效）
- 1539 MPa
- 600°C屈服强度
- 949 MPa
- 700°C屈服强度
- 728 MPa
技术优势
高温强度翻倍
时效后合金在600°C和700°C下仍保持高屈服强度，归因于γ′析出相和细胞状结构边界上的Al2O3纳米颗粒对位错运动的强烈阻碍。
室温强塑兼备
打印态合金由大量超细胞状结构组成，胞壁上有Al2O3纳米颗粒，实现了约725-750 MPa的屈服强度和大于28%的延伸率。
强化机制明确
高温下出色的强度主要源于γ′析出相和胞壁Al2O3纳米颗粒对位错运动的阻碍；室温变形以位错滑移和层错为主，高温下平面性增加。
应用场景
- 高温结构件：在600–700°C仍保持高屈服强度，可用于燃气轮机、核电等高温承载件。
- 航空发动机热端部件：高温下强度超过传统高温合金，有潜力替代热端锻件或铸件。
- 增材制造：L-PBF工艺可直接成形复杂结构，且打印态性能优异，免去铸造和机加工难题。
- 高熵合金：CoCrNi基高熵合金体系经时效处理获得优异高温强度，为HEA高温应用提供新途径。