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高熵合金激光选区熔化研究进展
高熵合金激光选区熔化研究进展
摘要：
高熵合金是近年来新兴的一种多元组分合金材料，其具有优异的力学性能和抗腐蚀性能，在诸多领域有广泛的应用。激光选区熔化作为高熵合金加工的一种重要方法，能够实现对材料微观结构的精确控制和调控。本文将综述高熵合金激光选区熔化的研究进展，包括高熵合金的激光选区熔化原理、影响激光选区熔化过程的因素以及高熵合金激光选区熔化的应用。
1.引言
高熵合金是一种由多种主元素组成的均等摩尔比的合金材料，其组分与结构的均匀性使其具有独特的物理和机械性能。激光选区熔化是一种通过激光束将材料局部加热至熔化温度并迅速凝固的加工方法，能够在微米尺度上实现对材料组织和性能的控制。
2.高熵合金激光选区熔化原理
高熵合金的激光选区熔化过程是利用激光束将材料加热至熔点以上的温度，使其局部熔化并迅速冷却。在熔化过程中，材料的组分会重新分配，并形成相结构的差异。通过控制激光的功率密度、照射时间和扫描速度等参数，可以实现对高熵合金的微观结构和性能的调控。
3.影响激光选区熔化过程的因素
激光选区熔化过程受多种因素的影响，包括激光功率密度、激光扫描速度、材料的热物性参数以及材料的成分等。激光功率密度的大小直接影响材料的熔化和凝固速度，高功率密度会导致快速液相扩散，形成大量的细小固态相晶粒；激光扫描速度的快慢会影响激光照射时间和热输入量，进而调控材料的凝固组织和性能；材料的热物性参数，如热导率和比热容等，会影响热量的传输和分布；材料的成分对激光选区熔化过程也有显著影响，合理选择组分可以优化材料的性能。
4.高熵合金激光选区熔化的应用
高熵合金激光选区熔化在多个领域有广泛的应用。在材料制备方面，可以通过激光选区熔化来制备形状复杂、高性能的零件或涂层。在材料调控方面，通过调节激光选择性熔化的工艺参数，可以实现对高熵合金微观结构和性能的精确控制。此外，高熵合金激光选区熔化还可以用于材料的强化和再生，提高材料的力学性能和使用寿命。
5.总结与展望
高熵合金激光选区熔化是一种重要的材料加工方法，具有对材料的组织和性能进行精确调控的优势。在未来的研究中，应进一步探究高熵合金激光选区熔化的机理和调控方法，提高高熵合金的加工效率和性能，并拓宽其应用领域。
6.参考文献
[1]GaoY,etal.LaserAdditiveManufacturingofHighEntropyAlloys.Materials&Design,2021,201:109492.
[2]ZhangY,etal.SelectiveLaserMeltingofHighEntropyAlloys:Principles,ProcessParameters,andMicrostructureControl.MaterialsTodayAdvances,2019,2:100011.
[3]DongY,etal.MicrostructureandEnhancementMechanismofHigh-EntropyAlloyCoatingsPreparedbyLaserCladding.JournalofAlloysandCompounds,2021,872:159107.
关键词：高熵合金；激光选区熔化；微观结构；性能调控；应用