閱讀 | 訂閱
閱讀 | 訂閱
今日要聞

綜述:激光熔覆高熵合金的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景(1)

來源:江蘇激光聯(lián)盟2022-03-21 我要評論(0 )   

本文探討了激光熔覆高熵合金的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景。本文為第一部分。摘要高熵合金(HEAs)是一類有前途的金屬材料,吸引了材料科學(xué)和工程的世界。這些耐人尋...

本文探討了激光熔覆高熵合金的研究現(xiàn)狀、發(fā)展趨勢及應(yīng)用前景。本文為第一部分。

摘要

高熵合金(HEAs)是一類有前途的金屬材料,吸引了材料科學(xué)和工程的世界。這些耐人尋味的材料在惡劣的環(huán)境和苛刻條件下的涂料中證明了它們的價(jià)值。激光熔覆(LC)是一種應(yīng)用于表面改性的非線性復(fù)雜,多學(xué)科和現(xiàn)代技術(shù)。與傳統(tǒng)合金相比,HEAs的更高級性能使研究界能夠探索激光包覆高熵合金涂層(LC-HEAC)。.本文綜述了LC-HEAC的最新趨勢,旨在探討LC技術(shù)在HEA材料中的應(yīng)用,工藝參數(shù)對LC-HEAC幾何和冶金特性的影響。闡明了不僅限于微裂紋和殘余應(yīng)力的常見缺陷,以及提高LC-HEAC質(zhì)量的技術(shù)。

此外,還說明了熱動力學(xué)效應(yīng),熱力學(xué)行為,微觀結(jié)構(gòu)演變和強(qiáng)化機(jī)制,以更好地理解激光 - 材料相互作用。LC-HEAC的潛在應(yīng)用范圍包括耐磨性、耐腐蝕性、耐侵蝕性和抗氧化性及其相應(yīng)的基材。本文還強(qiáng)調(diào)了在行業(yè)中實(shí)際實(shí)施LC-HEAC之前,在需要應(yīng)對的關(guān)鍵挑戰(zhàn)背景下的研究差距,當(dāng)前趨勢和可能的未來方向。由于HEA設(shè)計(jì)的元件構(gòu)成多種多樣,以及優(yōu)異的機(jī)械和功能性能,LC-HEAC將在未來幾年內(nèi)蓬勃發(fā)展。

1, 介紹

高性能領(lǐng)域不斷變化的需求對材料性能的改善在材料科學(xué)領(lǐng)域至關(guān)重要,這就是為什么傳統(tǒng)金屬合金的研究正在冶金領(lǐng)域進(jìn)行。傳統(tǒng)的合金是通過控制混合高比例的基元素和小比例的次元素來制造的。基元素的權(quán)重通常在50-90%之間。但是,由于堿元素的溶解度有限,控制二次元素的比例至關(guān)重要。這些元素的比例是通過相圖來控制的,相圖有助于提高它們的效率。超過主要元素的溶解度極限會引起脆化,在合金中產(chǎn)生不必要的析出物。例如,鎳基高溫合金也因其在高性能領(lǐng)域中優(yōu)越的機(jī)械性能而為人所知,可在1100?°C的高溫下工作。然而,由于某些限制,這些合金在許多冶金領(lǐng)域仍無法應(yīng)用。

合金化學(xué)復(fù)雜度隨時(shí)間呈上升趨勢。請注意,“IMs”代表金屬間化合物或金屬化合物,“HEA”代表高熵合金。

金屬和合金在人類文明進(jìn)程中一直扮演著重要的角色。歷史上,人類的遠(yuǎn)古時(shí)代是以金屬或合金命名的,這些金屬或合金被發(fā)現(xiàn)、制造并廣泛使用。如圖所示,這包括持續(xù)了1000多年的青銅器時(shí)代和持續(xù)了3000多年的鐵器時(shí)代在合金發(fā)展的早期努力中,通常選擇一種原金屬,并與低濃度的其他元素合金,以改善原金屬的性能。這種合金設(shè)計(jì)模式盛行了數(shù)千年。今天,許多重要合金的設(shè)計(jì)都遵循這一經(jīng)典的合金設(shè)計(jì)范式,包括鐵基合金,2鋁基合金,3,4鎂基合金,5鈦基合金,6和鎳基高溫合金然而,現(xiàn)代合金的化學(xué)成分要復(fù)雜得多,以滿足日益增長的功能和結(jié)構(gòu)性能的需求。例如,典型的鎳基高溫合金(Inconel 718)8至少由13種元素組成,而典型的zr基大塊非晶合金9則由5種元素組成。簡而言之,現(xiàn)代合金的發(fā)展似乎仍然受制于經(jīng)典的設(shè)計(jì)范式;然而,有一個(gè)普遍的趨勢,這種設(shè)計(jì)的合金的化學(xué)復(fù)雜性隨著時(shí)間穩(wěn)步增加,如上圖所示。

Yeh等和Cantor等試圖探索多組分相圖的處女地,并通過發(fā)現(xiàn)高熵合金(HEAs)徹底改變了物理冶金領(lǐng)域。以前,人們認(rèn)為一種或兩種主要元素結(jié)合形成合金。Yeh假設(shè)HEA可以通過將多個(gè)元素(至少5個(gè))合金化,其中每個(gè)元素的濃度為5-35%(接近等摩爾)。這個(gè)概念與傳統(tǒng)的主要素方法完全不同。根據(jù)二元或三元相圖的信息,在多組分體系中,五種或五種以上元素的存在導(dǎo)致了不同類型的相和金屬間化合物(IMCs)。然而,多種元素的隨機(jī)混合增加了構(gòu)型熵(ΔSconf),使其如此之高,以至于克服了化合物形成的自由能(焓),從而穩(wěn)定了簡單面心立方(FCC)、底心立方(BCC)、或最緊密的六邊形結(jié)構(gòu)(HCP)。這也有助于防止IMC的形成。傳統(tǒng)合金和HEAs的原子結(jié)構(gòu)差異如圖1所示。在文獻(xiàn)中偶爾出現(xiàn)的其他HEAs名稱有:多主元合金、多組分合金、復(fù)合濃縮合金、無基合金和復(fù)合成分合金。

圖1 利用不同顏色的圓圈,描述了傳統(tǒng)合金和高原子化合金的原子結(jié)構(gòu)差異,其中高原子化合金由五個(gè)核心元素(混合后的高構(gòu)型熵)組成,而傳統(tǒng)合金只包含一個(gè)主元素。

另一方面,Brain Cantor和Alain Vincent將不同的元素按相同比例混合制成了各種合金,其中包括一種由20種元素組成的合金,每種元素的比例為5%。結(jié)果表明,F(xiàn)e20Ni20Co20Cr20Mn20是唯一具有FCC固溶體的合金。首先,HEAs被定義為至少由五種主元素以等原子或接近等原子比率組成的合金。然而,隨著第二代HEAs(見圖2)的發(fā)展,這一概念現(xiàn)在已經(jīng)被拓寬,第二代HEAs包括了含有非等摩爾比和多相結(jié)構(gòu)的四種主元素的合金。

圖2 合金體系的演化和特征涉及到傳統(tǒng)合金向含至少五種等摩爾比元素和單一固溶體的第一代HEAs的轉(zhuǎn)變。隨著這一領(lǐng)域的研究工作的不斷深入,制備出了至少由四種元素組成的第二代HEAs,并觀察到了雙相結(jié)構(gòu)。

用來說明HEAs的一些基本原理是:(i)對于HEAs,構(gòu)型熵的增加產(chǎn)生了形成固溶相所需的吉布斯自由能。該能量應(yīng)大于或等于1.5 R,其中R為氣體常數(shù)(見圖3);此外,熔點(diǎn)附近的原子無序使元素溶解度增加,使固溶相穩(wěn)定,從而防止了脆化。(ii)由于HEAs中不同元素的原子半徑不同,導(dǎo)致晶體結(jié)構(gòu)發(fā)生扭曲,使硬度升高,導(dǎo)熱系數(shù)降低。(iii)晶體結(jié)構(gòu)中集成了多種元素,不同勢能的擴(kuò)散導(dǎo)致擴(kuò)散動力學(xué)緩慢,這使得HEAs能夠提供高溫電阻。由于原子之間的相互作用,形成了一種具有很大不確定性的增效結(jié)合。結(jié)果表明,合金的最終性能優(yōu)于參與元素的各項(xiàng)性能。

圖3 根據(jù)基于熵的定義對合金體系進(jìn)行分類,其中HEA的混合構(gòu)型熵(ΔSconf)為>1.5 R (R?=?8.3143?J/mol?1?K?1)。

隨著對HEAs研究的不斷深入,HEAs不僅具有良好的耐腐蝕性能、高疲勞強(qiáng)度、超細(xì)組織、高抗氧化性、熱穩(wěn)定性、儲氫能力、高抗輻照性、磁性能、屈服強(qiáng)度、超導(dǎo)性、高硬度、高應(yīng)變淬透性、斷裂韌性、生物相容性、在室溫和高溫下具有優(yōu)異的耐磨性。由于擴(kuò)散遲緩、高熵、混合效應(yīng)和晶格畸變等因素的綜合影響,HEAs中多主元的存在有助于獲得更好的機(jī)械性能。HEAs的發(fā)現(xiàn)擴(kuò)大了材料科學(xué)和冶金學(xué)結(jié)合的前景,因此,可以制造出挑戰(zhàn)當(dāng)前設(shè)計(jì)實(shí)踐的高端要求的材料。

1.1. HEAs的加工技術(shù)

如圖4a,通過三條主要路線制造HEAs:液體混合,固體混合,氣體混合。液體混合可通過感應(yīng)熔煉、電弧熔煉、激光熔煉、熱噴涂和激光熔覆等方法制備高分辨高能微粒體,氣體混合可通過磁控濺射、原子層沉積、氣相沉積和脈沖激光沉積等方法制備高分辨高能微粒體。HEA塊體材料通常是通過機(jī)械合金化(固體混合),隨后火花等離子燒結(jié)或感應(yīng)熔煉或電弧熔煉技術(shù),然后再鑄造而成。在熔煉工藝中,為了使合金組織均勻,必須對合金進(jìn)行多次重熔。為了抑制固溶相中IMC的生長,HEAs不僅需要較高的淬滅速率,而且還需要較高的淬滅速率。因此,一些特殊復(fù)雜幾何形狀的HEAs不能用傳統(tǒng)的加工路線加工。近年來,各種合成薄厚膜HEA涂層(HEAC)技術(shù)如磁控濺射,冷噴涂,等離子噴涂,高速氧燃料(HVOF)噴涂,等離子轉(zhuǎn)移弧熔覆,電沉積,化學(xué)鍍,采用化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積。然而,由于基板和涂層之間的冶金附著力較差,這些方法很少被應(yīng)用。此外,這些表面改性技術(shù)由于其較小的厚度提供了快速的淬火速度,這種快速冷卻不僅阻止了元素的擴(kuò)散,而且還限制了IMCs的生長,而IMCs是固溶相發(fā)展所必需的。為了克服這些缺點(diǎn),采用了激光沉積方法,特別是激光熔覆(LC),其方向性好,相干性高,能量密度高,溫度高,可熔化基板,形成良好的界面結(jié)合。

圖4 (a)激光包覆屬于液體混合范疇的HEAs合成路線;(b)根據(jù)元素類型對LC-HEACs進(jìn)行分類。

1.2. HEA原料的制備路線

不同類型的技術(shù)用于粉末的合成,作為激光處理技術(shù)的原料。這些技術(shù)包括機(jī)械合金化、氣體霧化、機(jī)械混合和電弧熔化HEA粉末的機(jī)械銑削。機(jī)械合金化又稱高能球磨,用于制備激光熔覆層用的HEA粉末。該技術(shù)使HEA粉末高速旋轉(zhuǎn),粒子通過高能撞擊,使粉末破碎成更小的尺寸和原子混合。雖然,這種技術(shù)需要優(yōu)化工藝參數(shù),以實(shí)現(xiàn)更高貴的包層。Wen等在惰性氣氛下利用高能球磨將ni1.5 crcofe0.5 mo0.1 nb0.8基共晶HEA粉末混合后,通過LC技術(shù)沉積到SS316L上。機(jī)械合金化獲得的均勻的元素和穩(wěn)定的尺寸分布表現(xiàn)出優(yōu)異的耐磨性。

在氣體霧化中,液態(tài)合金在惰性氣氛下,在高壓下被迫流過封閉的噴嘴。這導(dǎo)致了球狀液滴的形成,并迅速凝固。通過這種定制技術(shù)制造的HEA粉末由于具有良好的球形顆粒流動性,具有更好的涂層特性。Ding等采用氣霧化方法研究了alfecocrni2.1基HEA粉末的磁性和電化學(xué)性能,發(fā)現(xiàn)氣霧化粉末具有優(yōu)良的耐蝕性和磁性。Tong等利用氣體霧化技術(shù)制備了球形幾何形狀的HEA粉末,如圖5所示。這些霧化粒子制備的激光熔覆層的力學(xué)性能優(yōu)于相應(yīng)的電弧熔覆試樣,組織均勻。

圖5 氣霧化法制備fecrconimn基合金粉末的顯微圖像(a)粒徑為10 ~ 90?μm的球形顆粒形態(tài);(b)放大視圖,顯示球形幾何周圍存在衛(wèi)星粒子。

機(jī)械共混是指將HEA粉末混合而不粘接,顆粒特性保持不變。它也被稱為后合金化技術(shù),可以用來改善原料的性能。Zhang等人通過機(jī)械混合制備了HEA粉末,并研制了fecrnicobx基材料的激光包覆(0?≤?x?≤?1.25)。作者在B0.5涂層上開發(fā)了無缺陷的熔覆層,與用機(jī)械合金化制備的相應(yīng)熔覆層相比,熔覆層表現(xiàn)出了不均勻的組織和更高的耐腐蝕性。

在機(jī)械銑削弧熔HEA粉末的情況下,粉末的制備分為兩步。第一步通過電弧熔煉將液態(tài)合金熔煉成細(xì)小的顆粒。在這之后,粉末被球磨以進(jìn)行適當(dāng)?shù)幕旌?。球磨還可以將顆粒轉(zhuǎn)化成所需的尺寸。Cui等人采用電弧熔化和球磨技術(shù)相結(jié)合的方法制備了粒徑為10-20?μm的HEA粉末,在H13鋼上合成了alfecocrnimn基HEA激光熔覆層。熔覆層在電弧熔煉過程中已形成合金,因而具有較好的機(jī)械性能和均勻的相組織。此外,等摩爾組分的HEA粉體通常是通過這一途徑制備的。此外,由于成本、制造零件尺寸的限制和附加的復(fù)雜性,該技術(shù)的實(shí)驗(yàn)研究受到限制。

綜上所述,每種工藝都為HEA粉末提供了獨(dú)特的特性,從而影響包層的性能和微觀結(jié)構(gòu)。由于顯微組織均勻性,機(jī)械共混不是合成HEA粉末的推薦技術(shù)。然而,優(yōu)良的流動性和組織均勻性使氣體霧化成為一種吸引人的方法。通過機(jī)械合金化合成的HEA粉末在熔融和凝固過程中提供了良好的元素分布和過飽和固溶體。而機(jī)械銑削弧熔的HEA粉料,由于前面說明了一定的局限性,適合于實(shí)驗(yàn)研究。根據(jù)激光熔覆高熵合金涂層(LC-HEACs)文獻(xiàn),用于激光處理技術(shù)的HEA原料的顆粒尺寸從10到150?μm不等。

關(guān)于熱噴涂、冷噴涂、磁控濺射和粉末冶金制備HEACs的文獻(xiàn)綜述較少。然而,通過LC技術(shù)制備的HEACs的性能在文獻(xiàn)中沒有得到全面的綜述。因此,我們努力提出LC-HEACs的最新綜述,這將增加在HEACs領(lǐng)域的價(jià)值。

1.3. 綜述大綱

本文的主要目的是回顧LC-HEACs特定應(yīng)用的機(jī)械性能。這篇綜述的概要如圖6所示。第一部分“介紹”涉及到高原子化、高原子化以及激光熔覆層的原料制備技術(shù)。第二部分“激光熔覆”論述了激光復(fù)合技術(shù),激光復(fù)合數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)表示,激光能源,激光類型,激光模式及其影響LC-HEACs特點(diǎn),飼喂系統(tǒng),激光工藝參數(shù)對涂層的質(zhì)量和他們的影響,激光缺陷及其補(bǔ)救措施,LC-HEACs的熱動力學(xué)和熱力學(xué)行為。第三部分“顯微組織與強(qiáng)化機(jī)制”介紹了LC-HEACs的顯微組織演變,并從顯微硬度方面闡述了強(qiáng)化機(jī)制。第四部分“LC-HEACs的潛在應(yīng)用”討論了機(jī)械性能及其預(yù)期應(yīng)用。最后一部分“未來方向”提供了當(dāng)前的趨勢和可能的未來預(yù)測,這將有助于在激光覆蓋社區(qū)領(lǐng)域提供指導(dǎo)作用。

圖6 描述評審文章組織的圖表。

2. 激光熔覆技術(shù)

激光表面合金化(LSA),激光重熔和激光熔覆(LC)等激光沉積技術(shù)近年來得到了迅速發(fā)展,因?yàn)楦吣芰棵芏龋吣趟俾?,對基板的熱效?yīng)較小,稀釋最小,更好的冶金粘合,復(fù)合幾何形狀的標(biāo)稱變形,更少的裂紋開口,在全自動模式下使用它的靈活性,以及生產(chǎn)具有非平衡微觀結(jié)構(gòu)和更好的表面性能(如耐腐蝕性,抗氧化性和耐磨性)的包層的可能性。LC是一種多學(xué)科制造工藝,其中激光束和基板之間的相互作用是在高強(qiáng)度激光束照射的幫助下完成的,該照射執(zhí)行復(fù)合材料的熔化并將其沉積到基板上,如圖7所示。展示激光-材料相互作用發(fā)生的方式?;奈盏哪芰繉?dǎo)致基材熔化,基材在與復(fù)合材料混合后重新固化。激光輻射通過高能量密度進(jìn)行評估。在此過程中,包層材料的快速淬火速率提供了硬相以及超細(xì)的微觀結(jié)構(gòu)和氬氣作為保護(hù)氣體,以防止包層中的氧化,夾雜物和其他缺陷。激光包層主要分為四個(gè)區(qū)域;熔覆區(qū)(CZ),熱影響區(qū)(HAZ),界面/邊界區(qū)(IZ / BZ)和基底/基底區(qū)。LC技術(shù)的重要特征之一是小HAZ和低失真可防止基板的冶金變化。

圖 7 激光熔覆技術(shù)示意圖,其中粉末預(yù)先放置在基板表面上,惰性環(huán)境由來自同軸噴嘴的屏蔽氣體產(chǎn)生。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測量時(shí)間-溫度歷史,以便更好地了解激光-材料相互作用。

圖 8流圖描繪了LC技術(shù)期間激光 - 材料相互作用的各個(gè)步驟,激光束能量被吸收以產(chǎn)生熔化區(qū)域,并在激光束移開時(shí)重新固化。

LC是一種廣泛用于HEAC合成的潛在技術(shù)。與用于制備HEA的傳統(tǒng)技術(shù)(如磁控管濺射,等離子弧熔覆,電火花工藝和鑄造)相比,該技術(shù)表現(xiàn)出更好的表面性能。通過這些技術(shù)將HEAs一層又一層地沉積到不同的基板上,并形成厚度從幾微米到幾毫米不等的包層。

如圖4b所示,根據(jù)迄今為止報(bào)告的文獻(xiàn),LC-HEAC分為三種類型。LC-HEA基金屬涂層分為激光包覆耐火高熵合金涂層(LC-RHEACs)和過渡金屬基LC-HEAC。過渡金屬基LC-HEAC含有過渡元素,如Al,Cr,Co,Mn,Cu,Ni,F(xiàn)e,Ti,而LC-RHEACs由高熔點(diǎn)溫度元素組成,如Nb,W,Zr,V,Hf,Mo。在LC-HEA陶瓷基涂層中,HEA材料與氧,硼或其他帶負(fù)電的元素混合以制備離子或共價(jià)鍵。這些包層含有與硼化物,碳化物或氮化物具有很強(qiáng)的親和力的元素(Al,Cr,Ti,Nb,Zr)。HEA元素在LC-HEA基復(fù)合涂料中表現(xiàn)為用輕質(zhì)合金(Al,Mg)或陶瓷顆粒(TiN,NbC,TiC)增強(qiáng)的粘合劑或基體。由于激光表面工程領(lǐng)域的持續(xù)研究,該分類系統(tǒng)將在未來進(jìn)一步擴(kuò)展。

LC和LSA之間的區(qū)別:LC和LSA之間的主要區(qū)別是復(fù)合材料與基板的混合,也稱為稀釋。它是根據(jù)稀釋百分比測量的,并定義為包層(d)的深度與包層的總厚度[包層的高度(h)加上包層的深度(d)]的比值,如圖9所示。在這兩種技術(shù)中,稀釋都是不可避免的現(xiàn)象。然而,LSA技術(shù)的稀釋程度比LC技術(shù)高得多。圖9a顯示了熔覆層界面處的擴(kuò)散較少。此外,通過選擇優(yōu)化的激光加工參數(shù),具有出色界面鍵合的激光包層的稀釋度可以降低到10%。然而,沒有明顯的區(qū)別報(bào)道(參見圖9b),也顯示LSA技術(shù)的稀釋百分比高于LC技術(shù)。值得一提的是,LC和LSA之間沒有太大差異,并且沒有根據(jù)報(bào)告文獻(xiàn)進(jìn)行嚴(yán)格定義。

圖 9 顯示LC和LSA復(fù)合幾何形狀差異的掃描電鏡圖像;(a)激光包覆截面,稀釋比小,冶金粘結(jié)良好。此外,顯示包層參數(shù)的白線,其中 b = 包層深度,w = 包層寬度,h = 包層高度,θ = 包層角度;(b)激光表面合金橫截面,顯示基材和復(fù)合材料之間的混合程度更高,沒有明顯的區(qū)別。

2.1. LC-HEACs數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)表示

圖10a展示了LC-HEACs中元素的頻繁出現(xiàn)情況,并整理了100多篇發(fā)表在知名期刊上的同行評議研究論文的數(shù)據(jù)。餅狀圖顯示,大部分覆層以FeCrCoNi合金體系為基本成分。像Al、Cu、Ti、Mo和Si這樣的元素也以一定的百分比表示它們的存在。但B、Mn、Nb、W、V、Y、Zr、Mg等元素的含量較少。難熔元素的低百分比也說明LC-RHEACs的研究工作較少。此外,包層中某些元素的存在也取決于該特定研究的重點(diǎn)應(yīng)用。有些元素用于特定目的;例如,Cr的存在是由于耐腐蝕性能,而Ti和Si的應(yīng)用是為了耐磨損。

圖10 (a)提取100多篇經(jīng)同行評審的LC-HEACs文章的數(shù)據(jù),繪制餅圖,描繪HEA元素的出現(xiàn)百分比;(b)柱狀圖顯示了從Web of science?獲得的2010年至2021年LC-HEACs在近年來發(fā)表的論文數(shù)量急劇增加。

b為在一流期刊上發(fā)表的LC-HEACs同行評議論文數(shù)量,2019年以后每年報(bào)告的論文數(shù)量突然增加,而該領(lǐng)域的第一篇論文發(fā)表于2010年。被高度引用的文章是Zhang等人發(fā)表的《Synthesis andcharacterization of FeConiCrCu high entropy alloy coating by laser cladding》。

2.2 激光源

激光產(chǎn)生的高強(qiáng)度光束將能量注入熔池,形成熔覆層。LC-HEACs采用連續(xù)和脈沖模式。這些LC-HEACs常用的激光器有Nd: YAG激光器、CO2激光器和yb光纖激光器。

激光模式的選擇取決于加工工藝和基片材料的性能。耐火材料和熱敏性材料要求脈沖模式操作。例如,作為基質(zhì)的鎂在HEA包層上經(jīng)歷了高度的混合(稀釋)。為了盡量減少稀釋的影響,Yue等利用脈沖Nd:YAG激光器和懸浮的HEAs作為中間層,在鎂襯底上開發(fā)了高質(zhì)量的alcocrcufeni基LC-HEAC。這是因?yàn)榕c連續(xù)模式相比,較低的稀釋與較小的脈沖持續(xù)時(shí)間和超快的淬滅率有關(guān)。同樣,LC-HEACs的微觀組織也取決于凝固速率和溫度梯度。Sistla等人利用1根kW激光光纖研究了基于alxcofeni2 - xcr(0.3≤x≤1)的連續(xù)模式和脈沖模式下HEAC的微觀結(jié)構(gòu)演化。作者觀察到兩種模式都包含具有等軸枝晶形態(tài)的BCC和FCC固溶體,如圖11所示。連續(xù)模等摩爾包覆層的FCC相含量為29.73%,BCC相含量為70.27%,脈沖模等摩爾包覆層的BCC相含量為91.53%。與脈沖模式相關(guān)的更快的冷卻速率將FCC結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變?yōu)锽CC結(jié)構(gòu)。

圖11 在連續(xù)模式和脈沖模式下,掃描電鏡顯示了鋁fenicr包層的等軸枝晶表面形貌。這也驗(yàn)證了LC技術(shù)在兩種模式下都包含了枝晶結(jié)構(gòu),然而,由于與之相關(guān)的高冷卻速率,脈沖模式只將FCC轉(zhuǎn)換為BCC;(a)等軸枝晶組織內(nèi)部存在析出相;(b)放大的視圖,描繪了等軸排列的顆粒,以及調(diào)制的沉淀物和沉淀物無區(qū)。

來源:A review on laser cladding of high-entropy alloys, their recenttrends and potential applications,Journal of Manufacturing Processes,doi.org/10.1016/j.jmapro.2021.06.041

參考文獻(xiàn);S.H. Albedwawi, A. AlJaberi, G.N. Haidemenopoulos, K.Polychronopoulou,High entropy oxides-exploring a paradigm of promising catalysts: areview,Mater Des, 109534 (2021)


轉(zhuǎn)載請注明出處。

激光熔覆高熵合金激光
免責(zé)聲明

① 凡本網(wǎng)未注明其他出處的作品,版權(quán)均屬于激光制造網(wǎng),未經(jīng)本網(wǎng)授權(quán)不得轉(zhuǎn)載、摘編或利用其它方式使用。獲本網(wǎng)授權(quán)使用作品的,應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)使 用,并注明"來源:激光制造網(wǎng)”。違反上述聲明者,本網(wǎng)將追究其相關(guān)責(zé)任。
② 凡本網(wǎng)注明其他來源的作品及圖片,均轉(zhuǎn)載自其它媒體,轉(zhuǎn)載目的在于傳遞更多信息,并不代表本媒贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé),版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。
③ 任何單位或個(gè)人認(rèn)為本網(wǎng)內(nèi)容可能涉嫌侵犯其合法權(quán)益,請及時(shí)向本網(wǎng)提出書面權(quán)利通知,并提供身份證明、權(quán)屬證明、具體鏈接(URL)及詳細(xì)侵權(quán)情況證明。本網(wǎng)在收到上述法律文件后,將會依法盡快移除相關(guān)涉嫌侵權(quán)的內(nèi)容。

網(wǎng)友點(diǎn)評
0相關(guān)評論
精彩導(dǎo)讀