选区激光熔化成形FeCrNi中熵合金点阵结构及其力学性能

• 作者: 孙驰 汪健 贺贺 秦冬阳 曹远奎 付遨 刘彬
• 来源期刊: 材料工程
• 关键词: 选区激光熔化 中熵合金 点阵结构 力学性能
• 年，卷（期）: 2024,（1）
• 页码范围: 211-219
• 页数: 9页
• 语种: 中文

摘要

金属点阵结构材料由于其轻量化、高比强度、能量吸收和多孔性等优势，广泛应用于航空航天、汽车工业等领域。以高强韧FeCrNi中熵合金(medium entropy alloy,MEA)为研究对象，采用选区激光熔化(selective laser melting,SLM)技术制备了具有BCC,BCCZ,FCC,FCCZ四种仿晶格结构的FeCrNi中熵合金点阵结构材料，对其显微组织、力学性能及变形行为进行了系统研究。结果表明，采用SLM技术制备的FeCrNi中熵合金点阵结构节点搭接质量高，熔池交错堆叠致密，晶粒均匀细小。在相对密度相近时，BCC,FCC,BCCZ,FCCZ点阵结构的比强度和比能量吸收值依次升高。具有FCCZ点阵结构的FeCrNi中熵合金材料的比能量吸收值达到49.8 J·g-1，显著高于Ti6Al4V及316L不锈钢点阵材料。有限元模拟分析表明，Z型支柱的存在增加了点阵材料的表观强度和刚度，并导致变形行为由结点弯曲主导向拉轴向压缩主导转变，是FCCZ点阵结构强度提升的主要原因。