由于具有原位合金化能力,激光束定向能量沉积已成为一种越来越受欢迎的材料发现先进制造技术。在本研究中,我们利用增材制造支持的高通量材料发现方法来探索跨度为 0 ≤ x ≤ 21 at.% 的分级 W x(CoCrFeMnNi)100-x 样品的成分空间。除了微观结构和机械特性外,还对 W 20(CoCrFeMnNi)80 成分进行了同步加速器高速 X 射线计算机辅助断层扫描,以可视化熔化动力学、粉末-激光相互作用和先前固结材料的重熔效应。结果表明,尽管构型熵很高,但当 W 浓度 > 6 at.% 时会形成 Fe 7 W 6 金属间相。当 W 浓度 > 10 at.% 时也会出现未结合的 W 颗粒,同时在 W/基质界面处出现 Fe 7 W 6 溶解带,硬度值大于 400 HV。主要强化机制归因于 Fe 7 W 6 和 W 相作为金属基复合材料的强化。重熔过程中的原位高速 x 射线成像显示,额外的激光通过并未促进 Fe 7 W 6 或 W 相的进一步混合,这表明,尽管 W 溶解到 Fe 7 W 6 相中在热力学上是有利的,但在动力学上受到金属间相的厚度/扩散率以及激光工艺的快速凝固的限制。
主要关键词