WC增强高熵合金

强塑同步提升

通过添加WC颗粒，在增材制造CrMnFeCoNi高熵合金中实现室温与低温下强度与延展性的同步提升，突破了传统高熵合金的强塑性权衡。

张立峰 · 高梦迪 · Xiuyang, Shan · Qianqian, Shen · Li, Hengzheng · Li, Qiang · Buyuan, Guan · Gao, Rui

Journal of Materials Research and Technology 2024

具体参数

室温抗拉强度

{'zh': '925', 'en': '925'} MPa

室温延伸率

{'zh': '38', 'en': '38'} %

低温抗拉强度

{'zh': '1420', 'en': '1420'} MPa

技术优势

强度塑性同步提升

WC溶解引起的固溶强化提高室温强度，而低温下位错与高密度变形孪晶的反应使强度和塑性同步增加。

低温强度超越传统

77 K下抗拉强度约1420 MPa，高于传统CrMnFeCoNi高熵合金，归因于位错塞积、缠结和波状滑移的贡献。

WC完全溶解无偏析

WC颗粒在CrMnFeCoNi基体中完全溶解，没有明显的元素偏析，有利于固溶强化。

应用场景

• 低温结构材料：在77 K下强度和塑性同步提升，适用于液氮、液氢等低温环境中的结构件。
• 增材制造关键部件：可直接利用激光粉末床熔融打印复杂形状的关键部件，无需后续热处理。
• 航空航天低温部件：满足航空航天对低温高强韧材料的需求，适用于燃料贮箱、低温导管等部件。
• 高超声速飞行器结构：高比强度和良好塑性有助于承受高超声速飞行中的热-力耦合载荷。
• 高性能机械部件：兼具高强度和高延展性，可用于对综合力学性能要求苛刻的机械零件。