激光定向能量沉积增材制备具有核壳结构增强相的优异性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金

来源：江科大材料之声

近期，材料科学与工程学院李瑞峰教授团队联合河海大学、南安普顿大学和上海工程技术大学等在增材制造领域国际顶级学术期刊《Additive Manufacturing》（IF：11.0，中科院一区Top期刊）发表最新研究成果——《激光定向能量沉积增材制备具有核壳结构增强相的优异性能(CoCrNi)94(TiAl)6中熵合金》/《Laser-directed energy deposition of a high performance additively manufactured (CoCrNi)94(TiAl)6 medium-entropy alloy with a novel core-shell structured strengthening phase》，为极端服役条件下关键构件用先进材料的制备提供了最新见解。该论文以博士研究生毕晓琳为第一作者，李瑞峰教授为通讯作者，江苏科技大学为第一单位，是我校首次以第一单位在该期刊发表论文。

在海洋工程、航空航天、轨道交通等领域，极端服役环境对高端装备关键构件性能提出了更加苛刻的要求。因此，研发适用于极端服役环境的高性能材料，突破制约高端装备极限性能的瓶颈难题，对提升我国装备基础核心竞争力具有重要意义。该论文多尺度表征了TiAl掺入对激光定向能量沉积中熵合金组织、低温性能以及变形机理方面的影响规律，突破了传统(CoCrNi)94Ti3Al3中熵合金L12相弥散强化的理论认知，最先在合金组织中发现核壳结构（TiO/Al2O3）的析出强化相，形成独特的异质结构特征。研究发现在室温时，该核壳结构可阻碍位错运动，且所形成的L-C互锁与纳米析出相可协同强化中熵合金的力学性能；同时，发现在-196℃时，核壳结构纳米析出相与基体在塑性变形后呈取向一致关系，产生TWIP效应，实现了中熵合金强度与拉伸塑性的同步提升，突破了传统“香蕉曲线”的变化趋势。

该研究得到了国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划、英国皇家学会国际合作与交流项目等的共同支持，有望提升江苏科技大学在新材料增材制造领域的国际影响力。