通过传统的“自上而下”工艺强化材料通常涉及通过沉淀或晶粒细化来限制位错运动,这总是限制位错远离或朝向裂纹尖端的运动,从而严重损害其抗断裂性。
在本研究中,加州大学伯克利分校Robert O. Ritchie,新加坡国立大学Xipeng Tan报道了高熵合金Al0.5CrCoFeNi是通过激光粉末床熔融工艺生产的。
文章要点
1)这是一种“自下而上”的增材制造工艺,类似于大自然构建结构的方式,其微观结构类似于纳米桥蜂窝结构由面心立方 (fcc) 基体和有序体心立方 B2 相交织的六方网组成。
2)虽然 B2 相与高位错密度和固溶强化相结合,为材料提供了强度,但连接面心立方晶胞的位错纳米桥(即晶胞边界上 B2 相之间的通道)为位错运动提供了高速公路远离裂纹尖端。因此,受自然启发的微观结构赋予材料优异的强度和韧性组合。
参考文献
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