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    2. 科研動態

      研究實現中熵合金與304不銹鋼高強韌焊接異質接頭的制備

      來源: 時間:2022-04-16

        納米L12相強化的中熵合金在高溫、室溫與超低溫下都有優異的綜合力學性能,還有優異的耐腐蝕與抗氧化性能,在極端環境下應用潛力巨大。焊接作為應用最廣的金屬連接方法,在現代工業體系中極其重要,良好的焊接性能可為金屬大規模工程應用奠定堅實基礎。目前,納米L12相強化的中熵合金相關研究,大多還是針對鑄造與軋制方法制備的合金材料,而焊接相關研究較少,不利于其工程應用,高強韌焊接同質與異質接頭的制備技術及調控機理亟待深究。

        針對高強韌中熵合金的開發與異質焊接問題,廣東省科學院中烏焊接研究所、華南理工大學、美國達特茅斯學院等單位科研人員密切合作,先期利用軋制與熱處理技術,制備出了具有強韌綜合力學性能的超細晶中熵合金(NiCoCr)94Al3Ti3,屈服強度達到了1203MPa,抗拉強度達到了1577MPa,延伸率達到了24%。隨后采用電子束焊接與熱處理方法,研究了中熵合金與304不銹鋼異質接頭的組織與力學性能,熱處理的異質接頭有良好的強韌綜合力學性能,接頭屈服強度達到了323MPa,抗拉強度達到了670MPa,延伸率達到了24%。接頭中Fe元素的混入,導致接頭比中熵合金端有更低含量的納米L12析出相,無其它脆性金屬間化合物的形成。相關研究為中熵合金高強韌焊接接頭的制備與組織性能調控,提供了新的思路。

        相關研究成果發表于國際材料領域權威期刊《Scripta Materialia》,廣東省科學院中烏焊接研究所為論文第一單位與通訊單位,彭翰林博士為論文第一作者。該研究獲得了廣州市對外科技合作項目、廣東省重點領域研發計劃項目、廣東省現代焊接技術重點實驗室建設項目和國家重點領域研發計劃項目等項目的支持。

        論文信息:

        1、 Hanlin Peng, Ian Baker, Ling Hu*, Liejun Li*, Superior strength-ductility synergy in a novel tailored nanoparticles-strengthened medium-entropy alloy, Scripta Materialia 207 (2022) 114278.

        原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114278

        2、 Hanlin Peng*, Ian Baker, Yaoyong Yi*, Ling Hu, Weiping Fang, Liejun Li, Bingbing Luo, Ziyi Luo, Dissimilar electron beam welding of the medium-entropy alloy (NiCoCr)94Al3Ti3 to 304 stainless steel, Scripta Materialia 214 (2022) 114659.

        原文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.114659


      圖 電子束焊接中熵合金與304不銹鋼異質接頭的組織


      圖 電子束焊接中熵合金與304不銹鋼異質接頭的力學性能與拉伸斷口組織

        (省科學院中烏焊接所 彭翰林/供稿)

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