南华大学潘存良团队通过晶界偏析工程实现激光增材制造CoCrNi中熵合金的强韧性协同提升

新湖南客户端 2025-06-13 16:56:38

近日，南华大学机械工程学院潘存良博士团队在国际知名期刊Virtual and Physical Prototyping发表研究论文。该研究深入分析了B含量对 CoCrNi 中熵合金的微观结构演变、机械性能和耐腐蚀性的影响机理，系统研究了晶界偏析对晶粒聚结行为和微观结构细化的影响机制，阐明了CoCrNi-B 中熵合金在3.5 wt.％ NaCl溶液中的腐蚀机理。CoCrNi中熵合金在LPBF成型过程由于高冷却速率和严重的晶格畸变效应易产生热裂纹。在本工作中，团队提出了采用“晶界偏析”工程抑制热裂纹的新策略。利用LPBF技术成功制备了0.8 at.% B的无热裂纹、强塑协同的CoCrNi合金，力学性能优异主要归因于B元素在晶界处偏析抑制热裂纹，Cr₂B析出相降低晶界偏移率和晶粒尺寸细化（晶粒尺寸低至12.15μm）；与商用316L不锈钢合金材料相比，耐腐蚀性能优异的主要原因为材料表面和晶界处生成致密的Cr₂O₃钝化膜。

该研究提供了一种无热裂纹、强塑协同的CoCrNi中熵合金的制造方法，保证综合力学性能的同时提升合金耐腐蚀性能，拓展了激光增材制造技术在工业应用中的适用范围。潘存良博士为唯一通讯作者，硕士研究生王博文为第一作者，南华大学机械工程学院为论文第一署名单位。

（潘存良）

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来源：新湖南客户端

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