增材制造高熵合金

强度塑性协同提升

通过层错能与晶格摩擦的协同调控，在增材制造FCC高熵合金中实现位错组态从胞状到平面滑移的转变，同步提升强塑性匹配与抗疲劳性能。

牛朋达 · 李瑞迪 · Weiming, Ji · 甘科夫 · 袁铁锤 · 李志明 · Zhou, Kun

International Journal of Plasticity 2026

参数信息

屈服强度

729 MPa

均匀延伸率

25 %

技术优势

30%强度提升

通过提高Al含量，层错能降低而晶格摩擦升高，促使位错组态从胞状结构转变为平面阵列，屈服强度从485 MPa提升至729 MPa。

疲劳裂纹被抑制

低层错能促进循环载荷下平面位错阵列、增加位错密度并引发形变孪晶，放大动态Hall-Petch效应，从而阻碍裂纹萌生与扩展。

裂纹尖端动态再结晶

在低层错能合金中，裂纹附近发生局部动态再结晶，降低局部位错密度并耗散累积的疲劳应力，延缓裂纹扩展。

应用场景

• 增材制造高性能合金：用SFE-LFS协同设计优化打印态强塑性，无需后处理。
• 先进高熵合金设计：以Al含量为开关，调控位错组态实现定制力学性能。
• 抗疲劳结构材料：以平面位错阵列和动态再结晶耗散疲劳应力，抑制裂纹。
• 航空航天轻量化部件：提供高强塑性匹配与抗疲劳性能，满足轻量化苛刻要求。