纳米TiC强化中熵合金

低温强度-塑性双高

通过激光原位纳米再沉淀引入大量位错阻力强的共格TiC析出相，避免早期开裂，适用于多种增材制造合金体系。

Lu, Tiwen · Chen, Xiyu · Sun, Binhan · Yao, Ning · Sun, Zhongji · 陈虹宇 · Kwiatkowski da Silva, Alisson · Lu, Haitao · Yang, Xiaofeng · Wan, Bingbing · 谈建平 · Scudino, Sergio · 张显程 · Raabe, Dierk · Shan-Tung, Tu

Nature Communications 2025

具体参数

拉伸强度提升

{'zh': '~312', 'en': '~312'} MPa

技术优势

强度大幅提升

高数密度的纳米TiC析出物对位错滑移产生强烈阻力，使拉伸强度提高约312 MPa，同时促进位错积累而不引起严重应力集中或早期开裂。

低温强塑性兼得

在87 K低温下仍获得高的强度-塑性乘积，表明合金在极低温环境中既强又韧。

工艺普适性强

原位纳米再沉淀策略基于激光诱导熔解和动力学有利的再沉淀，可推广至其他增材制造合金体系以提升低温力学性能。

应用场景

• 低温用合金：在87 K下保持高强度与塑性，适合极低温结构件。
• 3D打印金属：通过复合粉体设计直接在增材制造中引入纳米强化，免除后续处理。
• 航天结构材料：适用于航天领域低温环境下的高强度零部件制造。
• 高性能合金：提供一种纳米析出强化的中熵合金方案，兼具优异力学性能。