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高熵合金增材制造研究现状与展望

         
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高熵合金是一种新型合金,与传统合金以一种或两种元素为主添加其他元素为辅的设计不同,高熵合金由等原子比或者近等原子比的多种元素组成.高熵合金拥有许多优异的性能,如高强度,高硬度,热稳定性、耐辐照性和耐蚀性,其潜在的工程应用价值引起了人们的广泛关注.目前,电弧熔炼、机械合金化和粉末冶金法是制备高熵合金最主要的方法,但其冷却速率不高,很难制备出具有简单固溶体结构的高熵合金.此外,合金体系一般含有较多价格昂贵的金属元素,电弧熔炼制备块体合金存在成本较高的问题,而机械合金化和粉末冶金法在制备过程中易使合金成分受到污染,这些问题都会限制高熵合金的应用与发展.而先进的增材制造技术(Additive manufacturing,AM)能够有效解决上述问题.如制备过程中无需模具就可以制备出形状复杂的工件;极快的冷却速度,可以得到超细的组织,同时也可以改善元素分布的均匀性,进而提高工件的综合力学性能.因此,高熵合金增材制造在晶粒细化及构件形状复杂度方面拥有不可比拟的优势.本文综述了增材制造高熵合金的研究现状,归纳了增材制造高熵合金的组织结构与性能特点,总结了高熵合金增材制造过程中的缺陷控制与处理工艺,并展望了增材制造高熵合金的进一步发展.

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