激光增材制造原位合成难熔高熵合金过程中,成形件中极易产生沿晶界扩展的微裂纹,严重地降低了成形件的力学性能。为了解决这一问题,本研究提出在前驱体粉末中进行1 at.%的微量C参杂,借此降低晶界脆性、提高晶界的粘附力,从而抑制成形件中的微裂纹萌生。最终获得的无裂纹激光增材制造难熔高熵合金展现出了优异的高温力学性能,1000℃下的高温屈服强度高于787 Mpa,该性能是已报道文献中增材制造金属的最优值。本研究的成形件在高温变形过程中,严重的点阵畸变、局部的化学起伏、溶质原子与位错的交互作用,强烈地钉扎了位错运动,使成形件获得了优异的高温强度。这一研究成果为高性能无裂纹难熔高熵合金的制备提供了一条新思路。
相关研究成果发表在Materials Science & Engineering A 913 (2024) 147071上(论文链接:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0921509324010025),论文第一作者为欧阳迪博士后,通讯作者为华中科技大学张诚教授、香港理工大学K. C. Chan教授和华中科技大学柳林教授。该研究得到了国家自然科学基金项目的资助。