CoCrFeNiWₓ高熵合金

纳米孪晶强化熔池边界

利用熔池边界处的纳米孪晶克服增材制造高熵合金中脆性相对延展性的损害，实现强度-延性协同提升。

Mengxing, Li · Bai, Kewu · Lee, Coryl Jing Jun · Si Rong, Ng · Wuu, Delvin · Du, Jinliang · Kwang Boon, Lau · Lv, Liangxing · 索红莉 · Wang, Pei · Ng, Cheekoon

Materials and Design 2025

具体参数

屈服强度

{'zh': '906', 'en': '906'} MPa

延伸率

{'zh': '7', 'en': '7'} %

层错能

{'zh': '7', 'en': '7'} mJ/m²

技术优势

延展性不受脆性相惩罚

熔池边界处的纳米孪晶（~5 nm厚）促进应变硬化，使均匀拉伸变形成为可能，其性能与依赖脆性TCP相强化的W0.3Cr0.7CoNi合金相当，但无需复杂热机械处理。

促进纳米孪晶生成

W的添加将FCC相层错能降低至约7 mJ/m²，结合快速凝固产生的应力集中，在熔池边界处触发纳米孪晶形成。

应用场景

• 增材制造高熵合金：原位合金化LPBF直接打印无需后续热处理的高强韧HEA构件。
• 激光粉末床熔融：利用LPBF快速凝固特性在熔池边界诱导纳米孪晶，突破脆性相限制。
• 高强韧金属结构件：替代依赖脆性TCP相强化的合金，提供兼顾强度与延性的选择。
• 先进金属材料：通过熔池边界组织调控，为高熵合金力学性能设计提供新思路。