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利用直接能量沉积制造 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 难熔高熵合金
摘要：高熵合金 (HEA) 由 5–35 at% 的五种或更多种元素组成，具有高配置熵，不形成金属间化合物，具有单相面心立方结构或体心立方结构。特别是，耐火高熵合金 (RHEA) 基于在高温下具有优异机械性能的耐火材料，在室温下具有高强度和硬度，在低温和高温下具有优异的机械性能。在本研究中，使用直接能量沉积 (DED) 沉积了 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al RHEA。在 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的微观结构中，σ、BCC A2 和 Ti2Ni 相似乎与相图中预测的 BCC A2、BCC B2 和 Laves 相不同。该微观结构类似于铸造的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的微观结构，并具有构造的细晶粒尺寸。发现这些微观组织的生长是由于 DED 工艺，该工艺具有快速凝固速度。细小的晶粒尺寸导致高硬度，测量的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 显微硬度约为 900 HV。此外，为了分析由耐火材料组成的 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的热性能，通过预热试验分析了热影响区 (HAZ)。由于 Ti-Nb-Cr-V-Ni-Al 的热扩散率高，HAZ 减小了。
航空航天用难熔金属的增材制造...
许多高温推进应用都需要高温难熔金属。难熔金属价格昂贵，难以制造，购买率高，供应商少。增材制造 (AM) 用于生产 C103、钼 (Mo) 和钨 (W) 反应室和推力隔离器以及铱超细晶格催化剂，以集成到 1 N 绿色推进推进器中。难熔金属 AM 正在开发中，与传统 AM 合金一样，在投入使用前需要进行大量后处理，包括粉末热处理、表面光洁度增强、检查和加工。有限的原料来源、高温加工、氧敏感性、易断裂性质以及高温机械测试的需求限制了能够对 AM 难熔材料进行后处理的合格设施的数量，这增加了成本和进度限制。但是，正确实施的难熔金属 AM 可以通过大大提高设计灵活性、新材料选择、降低价格、缩短交货时间并利用不断增长的 AM 商业供应基础来克服现有的制造限制。