激光扫描偏转角度对选区激光熔融制备FeCoCrNiMn-(N,Si)高熵合金微观结构和力学性能的影响

摘要

采用选区激光熔融工艺并使用45°、67°和90°的激光扫描偏转角度制备FeCoCrNiMn-(N,Si)高熵合金;结合各种表征分析技术研究三组样品的多层级结构、晶粒尺寸和形貌、热裂纹缺陷以及力学性能。结果表明:45°激光扫描偏转角度制备的样品微观结构主要呈现为跨熔池外延生长的柱状树枝晶,且晶粒尺寸较大(约为128μm),并存在高密度的热裂纹缺陷;而67°激光扫描偏转角度制备的样品中具有大量的胞状结构,胞壁和胞内存在高密度的位错缠结、较小的晶粒尺寸(约为69μm)以及低密度的热裂纹缺陷。另外,选区激光熔融制备中形成的多层级结构能有效提升样品的力学性能。FeCoCrNiMn-(N,Si)高熵合金的变形机制为低应变时形成少量变形微观条带,高应变时形成高密度的变形微观条带和少量的变形孪晶。