后处理对激光沉积CoCrNiMo_(0.0136)中熵合金组织与性能的影响

摘要

为了研究后处理对CoCrNi中熵合金组织与性能的影响规律和机理,采用激光增材技术制备了Co_(0.3288)-Cr_(0.3288)-Ni_(0.3288)-Mo_(0.0136)中熵合金。利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、电子背散射衍射、3维表面形貌仪和万能拉伸试验机对CoCrNiMo_(0.0136)中熵合金激光沉积态、热锻态和热锻喷砂态3种状态下的合金组织和性能进行了表征。结果表明,激光沉积CoCrNiMo_(0.0136)中熵合金在沉积态、热锻及热锻喷砂处理后均具有稳定的面心立方结构,沉积态下,合金的晶粒粗大,因为微观偏析,晶内存在元素分布不均的亚结构,合金强度较低,但塑性良好;热锻处理后,合金晶粒显著细化,可以观察到较多的退火孪晶,较激光沉积态,屈服强度提高132.88%,抗拉强度提高53.78%,延伸率无明显变化;热锻试样经喷砂处理后,试样表面出现梯度纳米结构,其厚度约为100μm,塑性变形层中存在大量纳米孪晶,此时合金具有良好的综合力学性能,较激光沉积态,屈服强度、抗拉强度分别提高220.09%和96.22%,延伸率无显著变化。该研究通过热塑性加工及制备纳米梯度表面结构,可有效提升Mo掺杂CoCrNi中熵合金静力学性能。