金属学报

作者：林美, 郭博静, 王志军, 李俊杰, 王雷, 王锦程, 何峰

单位：西北工业大学 凝固技术全国重点实验室 西安 710072

关键词：选区激光熔化,凝固裂纹,开裂机理,高熵合金,

基金：国家自然科学基金项目(52001266);中央高校基本科研业务费项目(G2022KY05109);广东省基础与应用基础研究基金项目(2023A1515012703);上海市“曙光”计划项目(23YF1450900);西北工业大学研究生实践创新基金项目(PF2023073)

利用选区激光熔化技术制备析出强化型高性能多主元合金存在难以成形的问题，极易开裂。本工作通过选区激光熔化制备Ni58Cr23Fe10W5Ti2Ta1Nb1 (含0.02%B，质量分数)多主元合金，揭示其裂纹形成机理，探索抑制裂纹形成的途径。结果表明，裂纹沿粗大柱状晶的晶界开裂，且优先出现在大角度晶界处，裂纹表面呈现光滑、清晰的树枝晶形貌，为典型的凝固裂纹。形成凝固裂纹的主要原因是：在凝固末期，B元素偏析于晶界，促进低熔点液膜产生，大角度晶界使得液膜保持稳定状态，循环加热/冷却导致的残余应力作用于液膜进而触发凝固开裂。热输入与开裂敏感性并非线性关系，仅通过调控热输入无法消除裂纹，只能在一定程度上抑制裂纹。通过添加TiB2纳米颗粒，增加晶界密度，缓解局部应力集中，成功消除了凝固裂纹。

来源：2025年第11期

《金属学报》期刊编辑部

查看金属学报杂志2025年第11期