增材制造（AM）在成型效率、设计灵活性和材料适用性方面具有独特优势，尤其是在调控亚稳结构和多尺度结构方面，为材料科学带来了新的机遇。高熵合金（HEAs）作为一类新型金属材料，因其多主元的成分设计方法，提供了广阔的成分设计空间，进而赋予了高熵合金出色的力学性能，使其成为增材制造领域研究的极具潜力的候选材料。
近日，中科院力学所魏炳忱、张坤等联合山东大学团队系统地探究了具有分级异质结构的增材制造(FeCoNi)86Al7Ti7高熵合金的变形行为和强化机制。相关研究成果以“Deformation Behavior and Strengthening Mechanisms of an Additively Manufactured High-Entropy Alloy with Hierarchical Heterostructures”为题在International Journal of Plasticity上发表。
研究人员深入探讨了一种具有分级异质结构的增材制造高熵合金的变形行为和强化机制。结果表明，该合金由面心立方（FCC）基体、共格的L12析出相、带有透镜状夹杂物的非共格L21析出相以及化学胞状结构组成。L21相和透镜状夹杂物的分布是独特的现象，这主要归因于增材制造过程中的局部化学成分波动。FCC基体主要对塑性变形起作用，L12析出相通过有序强化提高合金强度，L21析出相则通过奥罗万绕过机制提供强化作用。此外，位错强化也对合金的整体强度有贡献。值得注意的是，在变形过程中，L21相内的透镜状结构由于其固有的亚稳性、有利的微观结构位置和晶粒取向，会发生应力诱导的马氏体相变。这些发现不仅加深了对增材制造高熵合金微观结构和变形机制的理解，也为未来高性能高熵合金的设计与优化提供了有价值的见解。
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