添加物製造による強いが柔らかいナノラメラー高エントロピー合金

科学分野:

• 材料科学
• 機械工学
• アディティブ製造

背景:

• アディティブ製造,特にレーザー粉末床融合 (L-PBF) は,複雑な網状の部品の作成を可能にします.
• 金属合金のL-PBFは,重要な温度グラデーションと急速な冷却を誘導し,ナノスケールの微細構造の精錬と高強度をもたらします.
• しかし,L-PBFで生産された高強度ナノ構造合金には,しばしば限られた柔らかさがあります.

研究 の 目的:

• L-PBFが,高強度と柔らかさの組み合わせを持つ二相ナノラメラー高エントロピー合金 (HEAs) を生産する可能性を調査する.
• これらの添加的に製造されたHEAsの強化された機械的性質の微細構造の起源を理解する.

主な方法:

• 高エントロピー合金AlCoCrFeNi2.1を製造するために,レーザー粉末床融合 (L-PBF) を利用した.
• 結果として生じる二相ナノラメラー微細構造を特徴づけた.
• 機械的な試験を行い,収縮強さと均等な伸縮を評価した.

主要な成果:

• 約1.3ギガパスカルの高強度と,約14%の大きな均一な延伸を添加的に製造されたHEAsで達成しました.
• 顔中心の立方体と体中心の立方体ナノラメラを交互に構成する二相構造は,高収量強度に貢献します.
• 二相ナノラメラとマイクロスケールのエウテクティックコロニーは,高い作業硬化能力と同位体の機械的特性を促進します.

結論:

• 添加的に製造された二相ナノラメラーHEAは,他の最先端の材料と比較して優れた機械的性質を示しています.
• この発見は,これらの高度な合金の変形動作に関する機械的洞察を提供します.
• この研究は,添加物製造による優れた性能を持つ階層的,多相ナノ構造合金設計に広範囲に及ぶ.