激光熔化沉积工艺参数对CoCrFeNiMn系高熵合金成形的影响

邓肖肖，陈晓，孙永兴，王彦芳，冯涛

激光熔化沉积工艺参数对CoCrFeNiMn系高熵合金成形的影响

邓肖肖，陈晓，孙永兴，王彦芳，冯涛

（中国石油大学（华东） 材料科学与工程学院，山东 青岛 266580）

用激光熔化沉积法制备CoCrFeNiMn系高熵合金，以得出最优成型方案。通过正交试验方法，以沉积层的显微硬度为评价指标，分析激光功率、激光扫描速度和送粉速度对沉积层成型质量的影响程度，并得出激光增材制造的最佳工艺组合。当激光功率超过2 000 W时，沉积层表面开始出现烧蚀现象，沉积层表面出现波纹，熔池宽度不均匀；当激光扫描速度为5、7 mm/s时，沉积层相对较均匀，表面平坦；当送粉速度为0.7 r/min时，送入金属粉末的量的增加使沉积层体积增大，宽度变均匀。最佳工艺参数为：激光功率=2 000 W、扫描速度g=7 mm/s、送粉速度f=0.7 r/min。多道沉积时，搭接率为50%其成型性最优，制备得到的材料抗拉强度为453.7 MPa，伸长率为27.5%。

高熵合金；激光熔化沉积技术；正交试验；拉伸性能

“高熵合金（High-Entropy Alloy，HEA）”概念的提出[1-5]打破了以往合金的设计理念，该合金由5种或5种以上的元素按近等原子比例组成，易于形成简单固溶体的结构，使其具有较高的强度、硬度和良好的延展性、耐磨性[6-12]等优异的力学性能，在材料领域引起了极大的关注。

在诸多高熵合金体系中，CoCrFeNiMn是最早提出并得到研究的高熵合金体系之一。Cantor等[13]首次报导了CoCrFeNiMn合金表现出单一的面心立方（FCC）固溶体相。Gludovatz等[14]发表了关于等摩尔比的CoCrFeNiMn高熵合金低温力学性能的研究成果，该合金不仅显示出优异的强度、延展性和韧性，而且并未出现低温脆性，是非常具有发展潜力和应用前景的低温材料之一。……