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中机新材研发出高性能AlCoCrFeNi共晶高熵合金复合材料

发布时间:2025-09-16 15:54:32

中机新材料研究院研制出高性能AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金复合粉末材料,并采用激光粉末床熔融技术(LPBF)成形了AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金EHEA)样品,实现了面心立方(FCC/体心立方(BCC)的纳米交替片层结构特征及强度塑性协同效应,表现出了室温约1450MPa的高屈服强度和约13%的均匀伸率,远超其他先进的金属3D打印材料,例如镍基合金与钛合金等。

进一步,通过后处理将高密度纳米析出相引入FCC基体中,实现超细孪晶片层结构,表现出室温抗拉强度达2300MPa。同时,该材料800℃抗拉强度700MPa,超过目前常用的In718GH3625TC4H13Haynes 214等材料。

在抗氧化性方面,采用超高速激光熔覆制备的AlCoCrFeNi2.1共晶高熵合金复合涂层样品,1000 -1200 ℃的恒温氧化与循环氧化等性能均显著优于传统In718GH3625NiCoCrAlYNiCrAlY等常规或抗氧化高温合金材料,如图所示。 


氧化性能对比.jpg


图: AlCoCrFeNi2.1 EHEA复合材料与抗氧化高温合金NiCoCrAlY的氧化性能对比

综上所述,AlCoCrFeNi2.1高熵合金复合材料表现出的高温力学性能及抗氧化性能均优于传统镍基高温合金材料,有望成为下一代高温结构材料