Al添加高熵合金

屈服强度破千兆帕

通过激光粉末床熔融增材制造的Al添加CoCrFeMnNi高熵合金，经850 °C热处理后屈服强度超过1000 MPa，适用于轻质高强复杂结构件。

Kong, Decheng · 王立 · 祝国梁 · 周奕骐 · 倪晓晴 · Song, Jia · Zhang, Liang · 吴文恒 · Wu, Wei · 满成 · 疏达 · 孙宝德 · 董超芳

Journal of Materials Science and Technology 2023

参数信息

屈服强度（850 °C退火态）

>1000 MPa

延伸率（850 °C退火态）

<3 %

密度降幅（添加4.4 wt.% Al）

7 %

技术优势

屈服强度破千兆帕

850 °C退火使大量BCC相（有序NiAl和无序富Cr析出相）在位错胞/晶界处析出，显著强化基体，屈服强度超过1000 MPa。

密度直降7%

添加4.4 wt.% Al使合金密度降低约7%，在保持高强度的同时实现轻量化。

强度塑性可调

1150 °C固溶处理后BCC相和位错胞消失，合金呈现相当的强度-塑性匹配，可根据需求选择热处理制度。

应用场景

• 增材制造高性能合金：该合金经激光粉末床熔融成形，兼具高强度和轻量化，可直接用于打印复杂高性能金属件。
• 航空航天结构件：密度低且强度高，适合制造航空航天中需减重同时保证承载的结构件。
• 轻量化机械部件：添加Al使密度下降7%，在强度不变的前提下减轻机械零件重量。
• 高熵合金应用：通过热处理调控BCC相析出，在高熵合金中实现超过1000 MPa的屈服强度，拓宽高熵合金应用。