通過傳統的“自上而下”工藝強化材料通常涉及通過沉淀或晶粒細化來限制位錯運動,這總是限制位錯遠離或朝向裂紋尖端的運動,從而嚴重損害其抗斷裂性。
在本研究中,加州大學伯克利分校Robert O. Ritchie,新加坡國立大學Xipeng Tan報道了高熵合金Al0.5CrCoFeNi是通過激光粉末床熔融工藝生產的。
文章要點
1)這是一種“自下而上”的增材制造工藝,類似于大自然構建結構的方式,其微觀結構類似于納米橋蜂窩結構由面心立方 (fcc) 基體和有序體心立方 B2 相交織的六方網組成。
2)雖然 B2 相與高位錯密度和固溶強化相結合,為材料提供了強度,但連接面心立方晶胞的位錯納米橋(即晶胞邊界上 B2 相之間的通道)為位錯運動提供了高速公路遠離裂紋尖端。因此,受自然啟發的微觀結構賦予材料優異的強度和韌性組合。
參考文獻
Kumar, P., Huang, S., Cook, D.H. et al. A strong fracture-resistant high-entropy alloy with nano-bridged honeycomb microstructure intrinsically toughened by 3D-printing. Nat Commun 15, 841 (2024).
https://doi.org/10.1038/s41467-024-45178-2