在后处理过程中，采用某些机制可以提高激光粉末床熔凝（LPBF）工艺制造的高强度Nb-28Ta-10W-1Zr（重量百分比）合金的机械性能

《Scripta Materialia》：Mechanisms during post-processing which enhance the mechanical performance in laser powder bed fusion processed high strength Nb-28Ta-10W-1Zr (wt%) alloy

　　

摘要

采用激光粉末床熔融（LPBF）技术制备了基于Nb的FS-85（Nb-28Ta-10W-1Zr，重量百分比）合金，形成了以(Nb, Ta, W)为主成分的基体单元和以(Nb, Zr)为主成分的晶界通道的微观结构。这些晶界通道中富含纳米级的ZrO₂沉淀物，导致材料在成形状态下缺乏延展性。LPBF后的热处理显著改变了材料的力学性能。通过热等静压（HIP）处理后再进行应力释放（SR），材料的屈服强度（503 MPa）、抗拉强度（625 MPa）和延展性（22%）得到了显著提升。加工后延展性的恢复归因于晶界通道中细小ZrO₂沉淀物的溶解使得粒子间的距离增大，同时材料基体中的氧气含量降低（通过APT分析证实）。这项研究强调了LPBF后热处理在减轻氧脆化效应以及优化微观结构以提升FS-85等增材制造难熔合金拉伸性能方面的关键作用。

章节摘录

正文

基于熔融的增材制造（AM）技术能够制造出用于高温应用的复杂几何形状的难熔合金[1,2]。铌（Nb）合金因其较低的脆性转变温度、相对较低的密度以及在航空航天和核工业中的广泛应用而备受关注[1,3,4]。FS-85（Nb-28Ta-10W-1Zr，重量百分比）合金具备高密度补偿的强度（超过基于Ta的合金），最高可达到1027°C，并具有优异的抗蠕变性能。

数据可用性声明

作者可根据合理要求提供原始数据。

利益声明

作者声明不存在可能影响本研究结果的已知财务利益或个人关系。

CRediT作者贡献声明

Advika Chesetti：撰写初稿、方法设计、实验研究、数据分析、概念构建。Tirthesh Ingale：审阅与编辑、方法设计、实验研究、数据分析。S.S.S. Guraja：方法设计、实验研究、数据分析。Sarang Saji：方法设计、实验研究、数据分析。Sudip Kumar Sarkar：实验研究、数据分析。Nachiket Keskar：撰写初稿、审阅与编辑、实验研究、数据分析。Narendra

作者声明不存在可能影响本文研究结果的已知利益冲突或个人关系。

致谢

作者感谢北德克萨斯大学（University of North Texas）的敏捷与适应式增材制造中心（CAAAM）的支持（资金来源：德州州政府拨款190405-105-805008-220），以及美国空军科学研究办公室（AFOSR）的资助（项目编号：FA9550-21-1-0304）。作者还感谢北德克萨斯大学的材料研究设施（MRF）提供的先进实验技术支持。

Advika Chesetti|Tirthesh Ingale|S.S.S. Guraja|Sarang Saji|Sudip Kumar Sarkar|Nachiket Keskar|Narendra B. Dahotre|Rajarshi Banerjee