近日，由校区材料科学与工程学院宋晓国教授带领的研究团队在激光增材制造高强塑性高熵合金方面取得重要进展，研究成果以《热循环诱导析出相溶解及孪晶协同作用提高激光增材制造高熵合金塑性》（Enhancing Plasticity in Laser Additive Manufactured High-Entropy Alloys: The Combined Effect of Thermal Cycle Induced Dissolution and Twinning）为题，发表在工程技术类顶级期刊《增材制造》（Additive Manufacturing，中科院一区TOP，IF=10.3）上。
激光增材制造技术由于一体化成形复杂结构周期短、精度高等特点逐渐成为高端装备和复杂构件快速迭代和制造的主要形式。相较于传统合金，性能优异的高熵合金作为耐高温高强合金的替换性材料，近年来深受青睐。
研究团队致力于高端装备材料高性能设计及激光增材制造技术，针对现有高温合金使用温度已接近实际服役温度极限的问题，开发了相比于传统合金性能更加优异的FeCoCrNiMo0.5高熵合金。团队采用激光直接能量沉积（LDED）和激光粉末床融合（LPBF）等不同的激光增材制造技术制造了FeCoCrNiMo0.5高熵合金。通过微观结构分析，发现了一种新型的热循环诱导溶解（TCID）机制。通过控制热循环后的冷却速度，实现了沉淀相的溶解，并增加了基体中的钼含量。基于这一现象并结合理论计算，揭示了层错能的降低，从而产生了孪晶诱导塑性（TWIP）机制。这导致LPBF合金的塑性出现了显著提高（塑性提高10倍），同时保持了优异的强度。该研究为设计具有良好强度和塑性的金属结构提供了指导，推动了高熵合金的高性能选区激光熔化制备技术在高端制造领域中的应用。
高强高韧FeCoCrNiMo0.5高熵合金性能强化机制
材料科学与工程学院林丹阳副教授为论文第一作者，博士研究生胡继旭为第二作者，宋晓国教授为论文的通讯作者。该工作得到了国家自然科学基金、山东省杰出青年基金等项目的资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.addma.2024.104427
（陈琪 文/图）