金属学报

作者：刘广, 陈鹏, 姚锡禹, 陈朴, 刘星辰, 刘朝阳, 严明

单位：1.南方科技大学 材料科学与工程系 深圳 518055；2.哈尔滨工业大学 材料科学与工程学院 哈尔滨 150001；3.School of Metallurgy and Materials, University of Birmingham, Birmingham B15 2TT, United Kingdom；4.南方科技大学 机械与能源工程系 深圳 518055

关键词：中熵合金,增材制造,原位合金化,直接激光沉积,选区激光熔化,热学性能,

基金：广东省重点领域研发计划项目(2019B010943001);深圳市科创委学科布局项目(JCYJ20180504165824643);深圳市科创委学科布局项目(JCYJ-20170817111811303)

以新型模具材料为应用背景,首先从多主元合金设计的角度,预测了CrMoTi中熵合金成分,并在实验中验证了其单相bcc结构。对CrMoTi中熵合金的硬度和热学性能进行了测试。结果表明,电弧熔炼样品在室温下硬度为520.6 HV0.3,在600℃时硬度为356.0 HV0.3；在室温下比热容为371 J/(kg·K),热导率为14.0 W/(m·K)。随后以金属元素粉为原材料,对比研究了直接激光沉积(DLD)和选区激光熔化(SLM) 2种增材制造技术在原位合金化成型CrMoTi中熵合金的加工适性。其中DLD样品在打印态密度最高达7.46 g/cm3,硬度达到634.6 HV0.3。SLM的原位合金化加工适性相对较差,样品密度最高为7.27 g/cm3,硬度为605.9 HV0.3,且在其内部残留有未熔Mo粉。相比较而言,在作为模具的性能方面,CrMoTi合金表现出略优于H13钢的硬度和高温热导率。在原位合金化方面,CrMoTi合金的原料包含了熔沸点差异较大的金属元素,且形成相为硬脆bcc结构相,对增材制造技术而言有较大的加工难度,而DLD技术相对SLM表现出更好的原位合金化加工适性。

来源：2022年第8期

《金属学报》期刊编辑部

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