激光定向能量沉積增材制備具有核殼結(jié)構(gòu)增強相的優(yōu)異性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金

來源：江科大材料之聲

近期，材料科學與工程學院李瑞峰教授團隊聯(lián)合河海大學、南安普頓大學和上海工程技術(shù)大學等在增材制造領(lǐng)域國際頂級學術(shù)期刊《Additive Manufacturing》（IF：11.0，中科院一區(qū)Top期刊）發(fā)表最新研究成果——《激光定向能量沉積增材制備具有核殼結(jié)構(gòu)增強相的優(yōu)異性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金》/《Laser-directed energy deposition of a high performance additively manufactured (CoCrNi)94(TiAl)6 medium-entropy alloy with a novel core-shell structured strengthening phase》，為極端服役條件下關(guān)鍵構(gòu)件用先進材料的制備提供了最新見解。該論文以博士研究生畢曉琳為第一作者，李瑞峰教授為通訊作者，江蘇科技大學為第一單位，是我校首次以第一單位在該期刊發(fā)表論文。

在海洋工程、航空航天、軌道交通等領(lǐng)域，極端服役環(huán)境對高端裝備關(guān)鍵構(gòu)件性能提出了更加苛刻的要求。因此，研發(fā)適用于極端服役環(huán)境的高性能材料，突破制約高端裝備極限性能的瓶頸難題，對提升我國裝備基礎(chǔ)核心競爭力具有重要意義。該論文多尺度表征了TiAl摻入對激光定向能量沉積中熵合金組織、低溫性能以及變形機理方面的影響規(guī)律，突破了傳統(tǒng)(CoCrNi)94Ti3Al3中熵合金L12相彌散強化的理論認知，最先在合金組織中發(fā)現(xiàn)核殼結(jié)構(gòu)（TiO/Al2O3）的析出強化相，形成獨特的異質(zhì)結(jié)構(gòu)特征。研究發(fā)現(xiàn)在室溫時，該核殼結(jié)構(gòu)可阻礙位錯運動，且所形成的L-C互鎖與納米析出相可協(xié)同強化中熵合金的力學性能；同時，發(fā)現(xiàn)在-196℃時，核殼結(jié)構(gòu)納米析出相與基體在塑性變形后呈取向一致關(guān)系，產(chǎn)生TWIP效應，實現(xiàn)了中熵合金強度與拉伸塑性的同步提升，突破了傳統(tǒng)“香蕉曲線”的變化趨勢。

該研究得到了國家自然科學基金面上項目、國家重點研發(fā)計劃、英國皇家學會國際合作與交流項目等的共同支持，有望提升江蘇科技大學在新材料增材制造領(lǐng)域的國際影響力。