激光選區(qū)熔化(SLM)作為一種先進(jìn)的三維(3D)打印技術(shù)，已普遍用于高熵合金的制備。與傳統(tǒng)的鑄造方法相比，SLM在一次成形大型復(fù)雜幾何構(gòu)件方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，SLM工藝的高冷卻速率（104–106K/s）有利于形成細(xì)化的組織結(jié)構(gòu)，并因此提高構(gòu)件的機(jī)械性能。然而大多數(shù)3D打印高熵合金的機(jī)械性能仍不能滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)用，另一方面，3D打印高熵合金存在成型性差的問題，調(diào)整工藝參數(shù)無法消除熱裂紋和提高致密度。因此，尋找適用于3D打印的高熵合金體系并獲得優(yōu)異的力學(xué)性能仍然極具挑戰(zhàn)性。

華中科技大學(xué)非晶態(tài)材料研究實(shí)驗(yàn)室柳林課題組基于3D打印一次成形的設(shè)計(jì)理念，通過優(yōu)化SLM成形(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金過程的激光功率、掃描速度和掃描策略，制備得到具有復(fù)雜幾何形狀和優(yōu)異力學(xué)性能的(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金。由于SLM快速凝固過程，SLM (FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金顯示出由柱狀晶粒、胞狀亞結(jié)構(gòu)和胞狀結(jié)構(gòu)邊界的L21納米析出相組成的層次結(jié)構(gòu)。SLM (FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金具有出色的力學(xué)性能，抗拉強(qiáng)度為1090MPa，拉伸伸長(zhǎng)率約為30%。顯微組織分析表明，平面位錯(cuò)滑移和堆垛層錯(cuò)的協(xié)同作用有助于(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金的穩(wěn)定應(yīng)變硬化能力和持續(xù)變形過程。

相關(guān)研究成果以題“Achieving high strength and ductility in a 3D-printed high entropy alloy by cooperative planar slipping and stacking fault”發(fā)表在Materials Science & Engineering A上。

該工作獲得國(guó)家自然科學(xué)基金（No.52061160483，52061160和52022100）的支持。