目前,大量的研究工作正致力于从根本上理解高熵合金微观结构和性能之间的关系。但是,除了这些基础研究之外,还应该必须考虑高熵合金的加工性能,尤其是焊接性,这对于评估这些新型先进工程材料在结构应用中的适用性是至关重要。
近期,来自葡萄牙新里斯本大学的J.P. Oliveira教授团 成功地完成了退火态CoCrFeMnNi 高熵合金与 316 不锈钢的激光焊接,结果表明:简单地改变母材条件,从冷轧到退火,可以将接头断裂应变从 ≈ 5 显着提高到 ≈ 10 %,同时保持 ≈ 450 MPa 的强度。相关论文以题为“Improving the ductility in laser welded joints of CoCrFeMnNi highentropy alloy to 316 stainless steel”发表在Materials & Design。
这项工作中使用的等原子 CoCrFeMnNi 高熵合金是内部制造的。焊接后通过放电加工获得用于微观结构和机械特性的样品。微观结构表征包括电子显微镜和高能同步加速器 X 射线衍射。ThermoCalc 被用于热力学计算以预测异种焊接接头熔合区的凝固路径。对于机械性能研究,使用了显微硬度测试以及数字图像相关辅助的拉伸实试验。
图 1. a) 异种 CoCrFeMnNi 与 316 不锈钢激光焊接接头形貌;b) CoCrFeMnNi热影响区/熔合区边界;c)熔合区的特写;d) CoCrFeMnNi高熵合金中孪晶的证据。a) 中的黄色框详细说明了执行高分辨率EBSD和EDS的区域。
图 2. 异种接头的EBSD图,也突出了晶界。分析区域对应于图 1a)的黄色虚线框。