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| 1 | 激光熔覆制备高熵合金涂层耐磨性研究进展显示文摘机械零部件的摩擦磨损主要发生在材料表面,约有80%的零件工作失效是由表面磨损造成的。摩擦磨损增加了材料和能量的损耗,降低了可靠性和安全性。使用激光熔覆技术在基体表面制备高熵合金涂层的方法,能够使涂层与基体实现良好的冶金结合,以达到提升表面耐磨性能的目的。影响高熵合金涂层耐磨性的因素主要有涂层材料的力学性能,如硬度、塑性和韧性;熔覆过程中产生的缺陷,如表面粗糙不平、气孔和裂纹;摩擦工况,如高温环境和腐蚀环境。本文分析总结了激光熔覆高熵合金涂层的耐磨性影响因素及强化机制。首先,阐明了激光工艺参数(激光功率、激光扫描速度、光斑直径)和后处理工艺(热处理和轧制)对涂层质量及性能的影响;其次,概述了组元元素选择、高温环境和腐蚀环境对涂层耐磨性的影响;最后,对激光熔覆技术制备高熵合金涂层存在的问题进行归纳分析,并对未来的发展趋势进行了展望,如基于远平衡态的材料设计理论研发新材料、利用电场-磁场协同或激光-超声振动复合等新工艺提升涂层耐磨性等。 | 姜明明 孙树峰 王津 王萍萍 孙晓雨 邵晶 刘纪新 曹爱霞 孙维丽 陈希章 | 2022 | 材料工程2022,50,3: | 14 |
| 2 | 高熵合金增材制造研究进展显示文摘基于不同的高熵合金(high-entropy alloys,HEAs)体系,综述了增材制造高熵合金的最新研究进展,阐述了不同成分高熵合金增材制造的快速凝固微观组织、偏析和析出行为,着重分析了增材制造高熵合金的力学性能、变形及强化机理。指出不同的高熵合金体系应选择适合的增材制造工艺,并且成型质量的影响因素还有待进一步研究,最后提出利用增材制造技术可以研发和制备出具有优异强度-塑性组合的高熵合金。 | 魏水淼 马盼 季鹏程 马永超 王灿 赵健 于治水 | 2021 | 材料工程2021,49,10: | 12 |
| 3 | 激光熔化沉积AlCoCrFeNi_(2.5)高熵合金的组织与力学性能研究显示文摘采用激光熔化沉积法制备AlCoCrFeNi_(2.5)高熵合金,通过X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪、电子背散射衍射技术和力学拉伸测试研究合金的凝固组织、元素分布和力学性能。研究结果表明,通过激光熔化沉积法制备的AlCoCrFeNi_(2.5)高熵合金的微观组织为外延生长的柱状枝晶,其由一次和二次枝晶干处的面心立方(FCC)相与枝晶间隙处的体心立方(BCC)相组成。拉伸结果表明,在激光沉积方向,合金的抗拉强度达到1428 MPa,延伸率为25.8%。断口形貌显示出在FCC相区域观察到了大量的滑移轨迹,而位于枝晶间隙处的硬质BCC相能够有效阻碍滑移的扩展,使得FCC相中的位错密度进一步提高。拉伸变形过程中,合金内部组织中的FCC相与BCC相的耦合协同作用,可以促使AlCoCrFeNi_(2.5)高熵合金表现出优异的综合力学性能。 | 黄留飞 孙耀宁 季亚奇 吴昌贵 乐国敏 刘学 李晋锋 | 2021 | 中国激光2021,48,6: | 9 |
| 4 | Biodegradable Zn-Sr alloy for bone regeneration in rat femoral condyle defect model: In vitro and in vivo studies显示文摘Bone defects are commonly caused by severe trauma,malignant tumors,or congenital diseases and remain among the toughest clinical problems faced by orthopedic surgeons,especially when of critical size.Biodegradable zinc-based metals have recently gained popularity for their desirable biocompatibility,suitable degradation rate,and favorable osteogenesis-promoting properties.The biphasic activity of Sr promotes osteogenesis and inhibits osteoclastogenesis,which imparts Zn-Sr alloys with the ideal theoretical osteogenic properties.Herein,a biodegradable Zn-Sr binary alloy system was fabricated.The cytocompatibility and osteogenesis of the Zn-Sr alloys were significantly better than those of pure Zn in MC3T3-E1 cells.RNA-sequencing illustrated that the Zn-0.8Sr alloy promoted osteogenesis by activating the wnt/β-catenin,PI3K/Akt,and MAPK/Erk signaling pathways.Furthermore,rat femoral condyle defects were repaired using Zn-0.8Sr alloy scaffolds,with pure Ti as a control.The scaffold-bone integration and bone ingrowth confirmed the favorable in vivo repair properties of the Zn-Sr alloy,which was verified to offer satisfactory biosafety based on the hematoxylin-eosin(H&E)staining and ion concentration testing of important organs.The Zn-0.8Sr alloy was identified as an ideal bone repair material candidate,especially for application in critical-sized defects on load-bearing sites due to its favorable biocompatibility and osteogenic properties in vitro and in vivo. | Bo Jia Hongtao Yang Zechuan Zhang Xinhua Qu Xiufeng Jia Qiang Wu Yu Han Yufeng Zheng Kerong Dai | 2021 | Bioactive Materials2021,6,6: | 9 |
| 5 | 间隙原子及颗粒增强CoCrFeMnNi高熵合金的研究进展及展望显示文摘目前,高熵合金因其高强度、高硬度以及优秀的热稳定性等远超传统意义上合金的性能,引起了大批科研工作者的关注。其中,面心立方结构(FCC)的CoCrFeMnNi高熵合金表现出良好的塑性及77 K温度下优异的断裂韧性,但是其室温强度较低,极大地限制了其在工业中作为结构材料的应用前景。本文综述了间隙原子(C、N、B)以及颗粒增强相对CoCrFeMnNi高熵合金组织和性能的影响,重点阐述了掺杂间隙原子的高熵合金显微组织、变形行为和力学性能的研究进展,并对颗粒增强高熵合金复合材料的研究现状进行了归纳,最后对CoCrFeMnNi高熵合金未来的强韧化研究和发展方向提供了一些思路。 | 王毅涛 李建波 杨凯华 成瑶 刘彬 | 2022 | 材料热处理学报2022,43,6: | 1 |
| 6 | 高熵合金基复合材料的研究进展显示文摘高熵合金自2004年被提出以来,由于其表现出比传统合金更为优异的综合性能,在航空航天、石油化工等领域具有潜在的应用前景,逐渐成为金属材料领域的研究热点。在高熵合金基体中引入合适的增强相形成高熵合金基复合材料(HEAMCs),已成为改善高熵合金综合性能的方法之一。本文综述了近年来国内外关于高熵合金基复合材料的研究现状,就其增强相选择、制备工艺、相结构和组织进行系统的介绍,并归纳了包括强塑性、硬度以及耐磨耐蚀性等高熵合金基复合材料性能的演变规律以及强化机制,最后指出了当前高熵合金基复合材料面临的挑战并展望了未来的研究方向:增强相和基体之间的润湿性严重影响大尺寸复合材料的制备及性能,寻找一种高效简易的方法制备大尺寸复合材料是目前高熵合金基复合材料需要解决的一个问题;增强相颗粒会导致塑性下降,金属基复合材料强度与塑性之间的平衡也有待研究。 | 陈刚 罗涛 吴昊 唐啸天 | 2023 | 材料工程2023,51,10: | 1 |
| 7 | The Effects of WC on the Microstructures and Wear Resistance of FeCoCrNiB_(0.2) High Entropy Alloy显示文摘To improve the wear resistance of the FeCoCrNiB_(0.2)high entropy alloy(HEA),the FeCoCrNiB_(0.2)(WC_(0))and FeCoCrNiB_(0.2)+20wt%WC(WC_(20))HEA coatings were prepared on Q235 steel by laser cladding(LC).The microstructure,hardness,and tribometer of the HEA coatings were investigated using scanning electron microscopy with spectroscopy(SEM/EDS),X-ray diffraction(XRD),vickers microhardness tester,and pin-on-disc tribometer,respectively.The experimental results show that the WC0HEA coating comprises a simple BCC phase mixed with an M_(2)B phase.Adding 20wt%WC,the WC_(20)HEA coating is composed of a simple BCC phase mixed with the Cr_(23)C_(6)carbide phase.The microstructure of the WC_(20)HEA coating is simple,which consists of equiaxed grain and dendritic.The microhardness also increases from 625.5HV to 806.0HV,and the wear mass loss correspondingly decreases from 30.9 to 14.9 mg.W and C atoms formed by WC dissolution are mainly dissolved in the BCC phase,which leads to the solution strengthening effect.Besides,Cr_(23)C_(6)carbides inhibit the growth of the grains,play the role of fine-grain strengthening,and further improve the hardness and wear resistance of the HEA coating. | BAO Yefeng GUO Linpo ZHONG Chonghui XIE Bingqi WANG Zirui SONG Qining JIANG Yongfeng | 2023 | Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science)2023,38,2: | 0 |
| 8 | 激光增材制造双相高熵合金的研究进展显示文摘首先系统阐述了激光增材制造的技术特点,概述了激光增材制造双相高熵合金的类型;随后,剖析了不同类型双相高熵合金激光快速凝固的微观组织和综合性能;最后,对该领域的发展方向进行了展望。 | 唐群华 苏鸿宏 陈庆堂 林振衡 | 2022 | 莆田学院学报2022,29,2: | 0 |
| 9 | 激光熔覆铝合金表面制备高熵合金工艺参数分析显示文摘通过研究不同参数下高熵合金熔覆层的显微组织、相的组成,并将晶界与树枝晶元素原子量进行对比分析,揭示工艺参数对激光熔覆制备高熵合金的影响。结果表明:在激光功率一定的条件下,AlCoCrCuFeNi高熵合金相结构随着扫描速度的增加逐渐由bcc相变为bcc相+fcc相;对比熔铸法,激光熔覆铝合金制备多了1个以Al元素为主的fcc固溶体相。高熵合金主要由底部的树枝晶向顶部的等轴晶发展。通过EDS分析发现,熔覆过程中Al元素偏析严重,Cu元素在晶界处有少量偏析,且扫描速度对合金质量影响明显。 | 孙静 | 2023 | 应用激光2023,43,6: | 0 |
| 10 | WC含量对激光熔覆FeCoNiCr高熵合金涂层组织结构及性能的影响规律研究显示文摘激光熔覆高熵合金涂层已成为表面工程领域的研究热点之一,本文系统研究了不同含量WC(WC质量分数为10%~60%)对激光熔覆Fe Co Ni Cr高熵合金涂层组织结构以及耐磨性、耐蚀性的影响规律。添加10%~60%WC颗粒制备的高熵合金复合涂层的成形质量均较好,未出现裂纹等缺陷。随着添加WC颗粒的质量分数由10%增加到60%,涂层由FCC单相结构向FCC、WC、W_(2)C和Co_(4)W_(2)C等多相转变,显微组织由顶部等轴晶、底部柱状晶向树枝晶转变,块状和鱼骨状含碳相析出且其含量逐渐增加;添加60%WC颗粒后含碳析出相的面积占比可达64.18%。涂层横截面的平均显微硬度和耐磨性随着WC添加量的增加而显著提升,添加60%WC的高熵合金涂层的显微硬度最高(为501 HV0.2)且耐磨性最佳(摩擦因数为0.472),相对于未添加WC颗粒的高熵合金涂层的显微硬度(175 HV0.2)提升了约186%且耐磨性提高了233%。另外,随着WC颗粒的加入,具有较高耐蚀的面心立方相减少,同时WC在电化学过程中与黏结相形成了原电池。因此,高熵合金复合涂层的耐蚀性随着WC含量的增加而逐渐降低。 | 龙海洋 董真 卢冰文 闫星辰 马汝成 马清 赵国瑞 邱常明 | 2023 | 中国激光2023,50,24: | 0 |
| 11 | 高熵合金基复合材料及制备方法研究进展显示文摘高熵合金基复合材料可以充分发挥高熵合金和强化相(或金属基体)的性能优势,有望超越传统金属复合材料的性能极限。对高熵合金基复合材料及其制备方法进行了综述,以期能为未来高熵合金基复合材料的组分设计、强化相种类和制备方法的选择带来一定的启发和借鉴作用。首先介绍了高熵合金基复合材料的强化相种类,并对高熵合金基复合材料制备工艺的特点进行了总结;在此基础上,归纳了制备高性能高熵合金基复合材料的关键因素,包括高熵合金成分的选择、强化相种类及生成方式和复合材料的制备方法等因素;最后对高熵合金基复合材料研究领域的挑战和未来发展进行了展望。 | 张冠男 杨潇 李永 杨增朝 李江涛 | 2022 | 精密成形工程2022,14,12: | 0 |
| 12 | 高熵合金/碳化钨复合材料的研究进展显示文摘综述了高熵合金(HEA)/碳化钨(WC)复合材料研究进展,主要介绍了以WC为基体的WC-HEA硬质合金和以HEA为基体的HEA/WC复合涂层,探究了高熵合金复合碳化钨材料强度、硬度、耐磨性、耐腐蚀性能提高的方式,并展望了高熵合金与WC相复合的发展前景与研究开发的重点。 | 聂午阳 杨先军 白杨 张建军 梁炳亮 艾云龙 | 2021 | 特种铸造及有色合金2021,41,3: | 0 |
| 13 | 颗粒增强高熵基复合材料成形及其摩擦学性能研究进展显示文摘高熵合金是近十几年新发展起来的一种全新概念的多元合金,其在物理、化学性能和力学性能方面有很多优点,为了解决高熵合金在摩擦磨损应用方面的局限性,提高其综合力学性能,以高熵合金为基体加入增强相合成的复合材料(HEAMCs)成为金属领域研究的热点。基于此,根据研究现状综述了不同HEAMCs的制备成形方法,从制备方法的优缺点对粉末冶金法、熔炼法、激光熔覆法进行了详细的分析。归纳了HEAMCs中纳米细晶强化及第二相协同强化两个方面的强化机制,分别概括了室温和高温情况下HEAMCs的摩擦磨损性能的研究,最后对HEAMCs目前所面临的挑战及未来的发展进行了讨论和展望。 | 王汝江 叶国晨 解昊田 单彩霞 唐跃跃 许泉 陈正 | 2022 | 精密成形工程2022,14,12: | 0 |