博士生李英在高熵合金激光增材制造方面取得重要进展

近日，我院机械工程学科博士研究生李英在高熵合金激光增材制造方面取得重要进展，相关研究成果《Al_0.8CrFe₂Ni₂高熵合金薄壁部件的激光金属沉积：工艺窗口、微观结构、耐磨性和机械各向异性》（Laser metal deposition of thin-walled parts of Al_0.8CrFe₂Ni₂ high-entropy alloy: Process window, microstructure, wear resistance and mechanical anisotropy）发表在《Optics & Laser Technology》。《Optics & Laser Technology》是激光应用领域的知名期刊，目前影响因子为4.6（SCI二区top）。论文第一作者为博士研究生李英，通讯作者为石永军教授，中国石油大学（华东）为第一署名单位和唯一通讯作者。

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薄壁结构因其强度高、重量轻而被广泛应用于飞机发动机整流罩、航天机载设备、汽车关键零部件等领域。激光金属沉积（LMD）是应用最广泛的增材制造技术之一，采用该方法制备高强度薄壁结构已成为研究热点。但目前仍然存在一些问题，首先是选择高性能、可激光加工的材料；其次是研究机械性能各向异性的来源，这是缓解机械各向异性的理论基础；最后是工艺参数对几何形状的影响，这是控制尺寸的关键。在众多新型合金体系中，高熵合金( HEAs )因其独特的性能而备受关注，本文以高性能Al_0.8CrFe₂Ni₂ HEA为成形材料，采用指数回归模型分析了激光金属沉积（LMD）制造 Al_0.8CrFe₂Ni₂ 高熵合金（HEA）时，单道几何特征、沉积效率和粉末利用率对工艺参数的敏感性。根据指数回归模型和敏感性分析，得到了沉积多层薄壁结构的有效工艺窗口。由于强化机制和断裂模式的不同，发现了沿沉积方向和扫描方向的各向异性力学性能。位错强化在沉积方向上占主导地位，而扫描方向上的高屈服强度则是位错、晶界和沉淀强化的结果。这些发现为改善 LMD 沉积 HEA 薄壁部件的各向异性机械性能提供了指导。 

激光金属沉积过程及力学各向异性形成机理

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2024.111621