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)

时间：2021-12-21 11:49 来源：南极熊作者：admin 阅读：次

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。

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