中熵合金与不锈钢高强韧异质焊接接头制备成功

近日，广东省科学院中乌焊接研究所、华南理工大学、美国达特茅斯学院等单位科研人员密切合作，实现了中熵合金与304不锈钢的高强韧异质焊接接头的制备。相关研究相继发表于《材料快报》（Scripta Materialia）。

焊接作为应用最广的金属连接方法，在现代工业体系中极其重要，良好的焊接性能可为金属大规模工程应用奠定坚实基础。目前，纳米L1₂相强化的中熵合金相关研究，大多还是针对铸造与轧制方法制备的合金材料，而焊接相关研究较少，不利于其工程应用，高强韧同质与异质焊接接头的制备及调控技术亟待深究。

针对高强韧中熵合金的开发与异质焊接问题，研究人员先期利用轧制与热处理技术，制备出了具有优异强韧综合力学性能的超细晶中熵合金（NiCoCr）₉₄Al₃Ti₃，其屈服强度达到了1203MPa，抗拉强度达到了1577MPa，延伸率达到了24%。随后采用电子束焊接与热处理方法，研究了中熵合金与304不锈钢异质接头的组织与力学性能，热处理的异质接头有良好的强韧综合力学性能，接头屈服强度达到了323MPa，抗拉强度达到了670MPa，延伸率达到了24%。接头中Fe元素的混入，导致接头比中熵合金端有更低含量的纳米L1₂析出相，无其它脆性金属间化合物的形成。

该研究为中熵合金高强韧焊接接头的制备与组织性能调控，提供了新的思路。

该研究工作获得了广州市对外科技合作项目、广东省重点领域研发计划项目、广东省现代焊接技术重点实验室建设项目和国家重点领域研发计划项目等项目的支持。

相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2021.114278

https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.114659