Cracking mechanism and mechanical properties of selective laser melted CoCrFeMnNi high entropy alloy using different scanning strategies
Cracking mechanism and mechanical properties of selective laser melted CoCrFeMnNi high entropy alloy using different scanning strategies
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不同扫描策略选区激光熔化CoCrFeMnNi高熵合金的开裂机理及力学性能
DOI：
10.1016/j.msea.2020.139672
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发表时间：
2020-07
期刊：
影响因子：
6.4
通讯作者：
Li Zhuguo
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Zhang Chengcheng;Feng Kai;Kokawa Hiroyuki;Han Bolun;Li Zhuguo
利用选择性激光熔化（SLM）技术制备CoCrFeMnNi高熵合金（HEA）受到越来越多的关注。然而，在CoCrFeMnNi块体中形成的裂纹可能会降低力学性能。本研究采用三种扫描策略，系统地揭示了CoCrFeMnNi烧结过程中裂纹的特征和形成机制。实验结果表明，裂纹形成于直角形高角晶界处，无元素偏析，无析出物。裂纹的上半部分表现为热裂特征，而下半部分则可能是在热收缩和收缩过程中上半部分在固态中扩展而形成的。此外，扫描策略不仅可以有效地控制裂纹的形貌和密度，还可以有效地控制成形件的力学性能。本研究有助于进一步了解CoCrFeMnNi熔覆过程中的裂纹机理，以及扫描策略对成品显微组织和力学性能的影响。
There are increasing interests in fabricating CoCrFeMnNi high entropy alloy (HEA) using selective laser melting (SLM). However, cracks formed in as-built CoCrFeMnNi bulks may deteriorate the mechanical performance. This study adopted three scanning strategies to systematically reveal the characteristics and formation mechanism of cracks during SLM of CoCrFeMnNi. The experimental results demonstrate that the cracks form at right-angle-shaped high angle grain boundaries (HAGBs) without elemental segregation or precipitate. The upper part of crack exhibits features of hot cracking while the lower part is likely to form by the propagation of the upper part in solid-state during thermal shrinking and contraction. Besides, the scanning strategy can effectively manipulate not only the morphology and density of cracks, but also the mechanical properties of as-built parts. This work can help to further understand the cracking mechanism during SLM of CoCrFeMnNi and the effects of scanning strategy on microstructure and mechanical properties of as-built products.
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