高熵合金的3D打印国内外研究发展

摘要

3D打印技术即增材制造技术,作为工业4.0时代最具发展前景的制造技术之一,是一种基于离散堆积成形思想的新型成形技术。目前,可用于直接制造金属功能零件的快速成型方法主要有电子束熔融(EBM)技术、电子束焊接(EBW)技术、选择性激光熔融(SLM)技术、数字光处理(DLP)技术、激光净型制造(LENS)技术和熔滴打印技术。高熵合金是近年来提出的一种全新的合金体系,与传统合金的一种或两种主元相比,高熵合金拥有四种或四种以上的主元,且每种主元含量都在5%~35% (原子含量)。高熵合金具有不同于传统合金的四大效应:高熵效应、扩散迟缓效应、晶格畸变效应以及“鸡尾酒”效应。这些效应赋予了高熵合金高强度、高硬度、耐磨耐蚀、高温抗软化及抗氧化等优异性能,使其被公认为21世纪最具发展潜力的材料之一。目前对多主元合金的加工工艺多以传统的真空电弧熔炼技术为主,但是该制备技术存在成形形状简单、成形尺寸有限、容易发生成分偏析、缩孔缺陷等不足,从而限制了其在多主元合金复杂成形构件的制备方面的应用。因此,尝试采用增材制造技术制备性能优异的多主元合金具有较大的科研意义。