3D打印网-中国3D打印门户移动版

主页 > 新闻频道 > 深度解读 >

哈工大增材顶刊《AM》:通过深度低温处理克服增材制造高熵合金的强度-延展性权衡(2)



图 7.(a) 竣工和DCT处理的CoCrFeMnNi HEA样品的工程应力-应变曲线。(b) 产量强度的比较(σy)和失效伸长率(εf)在这项工作中获得的FCC HEAs通过各种制备和后处理方法制造,以及增材制造的常规合金。

图 8.总结了来自竣工和DCT处理的CoCrFeMnNi HEA样品的多种强化机制提供的强度贡献。

图 9.DCT过程中缺陷和残余应力形成的示意图。从(i)到(ii)的冷却导致烧结晶粒在低温浸泡温度下产生拉伸(T)热应力。在低温浸泡(ii)至(iii)期间,在这种拉伸应力下缓慢产生缺陷(标记为黄色),部分放松拉伸应力。在从(iii)到(iv)重新加热到室温时,由于缺陷的形成和相关的塑性变形,在晶粒中产生压缩(C)残余应力。延长低温浸泡会导致更多的缺陷产生和塑性变形,最终在状态(iv)下会产生更大的压缩残余应力。

图 10.(a) 由自动网格划分软件网格剖分并使用ABAQUS显示的有限元模型,(b)蓝色数据点(左轴)显示从弹性粘性塑料本构模型预测的热(残余)应力变化,在DCT过程中由绿色(右轴)的温度 - 时间图指示。应力在 (a) 中 FE 模型中 LMD 块的质心处进行评估。

1、原始和DCT处理的CoCrFeMnNi HEA样品均表现出单FCC相,证明了其出色的相稳定性。此外,在DCT之前和之后,柱状晶粒尺寸和元素分布几乎保持不变。
2、DCT引起压缩残余应力,并在竣工样品中引入许多缺陷,包括位错,堆叠断层,变形纳米孪生和纳米颗粒。这些应力驱动的晶体缺陷导致DCT处理的CoCrFeMnNi HEA样品的强度和可塑性显着提高。强化主要归因于纳米孪晶,对屈服强度的贡献为51.0-246.8 MPa。延展性被认为通过抑制裂纹成核和扩展的压缩残余应力而增强。
3、由于初始低温冷却,在热应力状态下,DCT工艺长时间低温浸泡时明显形成了缺陷。在DCT工艺结束时,由于低温浸泡过程中的缺陷产生和塑性变形,在DCT工艺结束时重新加热回室温时会产生压缩残余应力。 (责任编辑:admin)