頂刊《Nature》：增材制造得到高強度且高韌性的納米片層高熵合金(2)
時間：2022-09-09 15:18 來源：長三角G60激光聯盟 作者：admin 閱讀：次
擴展數據圖4.
Kocks-Mecking圖展示了了印刷AlCoCrFeNi2.1的應變硬化率。應變硬化率(即真實應力相對于真實應變的增加率)作為真實應力的函數繪制。符號代表實驗數據點，實線是擬合曲線。
擴展數據圖5.
印刷的AlCoCrFeNi2.1沿不同方向的拉伸應力-應變曲線。這些樣品在相似構建高度下的可比機械性能證明了由具有幾乎隨機取向的納米層狀共晶團組成的AM AlCoCrFeNi2.1 EHEA的各向同性機械行為。
擴展數據圖6
上圖：TEM圖像顯示應變FCC納米片層中的堆垛層錯。a在5%的應變水平下觀察到SFs。b除了15%之外，與a相同。SF用黃色箭頭突出顯示。
下圖：作為對比，給出低溫軋制和退火的TEM分析結果
擴展數據圖7.
印刷的AlCoCrFeNi2.1.
a，加載-卸載-再加載(LUR)真應力-應變曲線拉伸變形期間的背應力演變。b，顯示滯后回線的代表性LUR循環。背應力通過Dickson方法計算。c，在拉伸變形過程中，流動應力、反向應力和有效應力與真實應變的關系。誤差線代表標準偏差。
擴展數據圖8
AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEA具有高強度和大拉伸延性。A.三維重建的光學顯微照片。B.二次電子顯微照片顯示了不同生長方向的微尺度共晶團。C.二次電子顯微照片顯示了典型的納米片層結構。D.三維重建的EBSD IPF圖。共晶團尺寸分布從俯視圖獲得。FCC相的001，110，111極圖是從俯視EBSD圖上收集的。注意由于體心立方納米片層的厚度非常小，只有35納米，因此很難用EBSD指數來表示。E.印刷態Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEA中體心立方和面立方片層的厚度分布。平均層間距(λ ≈ 133 nm)比鑄態Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 小約5倍。F.由FCC和BCC/B2相組成的AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2的中子衍射圖。G.鑄態和AM Ni40Co20Fe10Cr10Al18W2 EHEAs的準靜態拉伸應力-應變曲線。AM EHEA具有大約1.5 GPa的高屈服強度和大約1.7 GPa的極限拉伸強度，其性能是鑄態的兩倍，而延展性沒有顯著損失。
打印的薄壁AlCoCrFeNi2.1，沿制備方向得到的顯微組織與機械性能表征的結果
擴展數據
打印的AlCoCrFeNi2.1 EHEA的化學組分分析結果
打印的AlCoCrFeNi2.1EHEA在方位上的隨機性和納米層片的晶體結構.
原始打印粉末
打印的AlCoCrFeNi2.1 EHEAs在不同溫度下熱處理所得到的結果
模擬結果圖
得到的打印的變形納米層片結構：分別為TEM圖和示意圖
打印的單道和多道二次電子圖像
打印的AlCoCrFeNi2.1八位組晶格
文章來源：Ren, J., Zhang, Y., Zhao, D. et al. Strong yet ductile nanolamellar high-entropy alloys by additive manufacturing. Nature 608, 62–68 (2022). https://doi.org/10.1038/s41586-022-04914-8
參考資料：Zhou, R., Liu, H. & Wang, H. Modeling and simulation of metal selective laser melting process: a critical review. Int J Adv Manuf Technol 121, 5693–5706 (2022). https://doi.org/10.1007/s00170-022-09721-z
Bhattacharjee, T., Wani, I.S., Sheikh, S. et al. Simultaneous Strength-Ductility Enhancement of a Nano-Lamellar AlCoCrFeNi2.1 Eutectic High Entropy Alloy by Cryo-Rolling and Annealing. Sci Rep 8, 3276 (2018). https://doi.org/10.1038/s41598-018-21385-y
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