在廣東省科學院建設國內一流研究機構行動專項資金項目等資助下，廣東省科學院新材料研究所粉末冶金團隊首次發現非晶態高硅氧化物納米顆粒，并闡釋了原位氧化納米顆粒增強選區激光熔化Co-Cr-W合金強化機制。相關研究近日發表于《材料科學技術》(Journal of Materials Science & Technology)。
以選區激光熔化為代表的增材制造技術，除了能為制造形狀復雜的金屬零部件提供全新的加工路徑，還因其快速非平衡熔凝的工藝特征賦予了材料獨特的組織性能。鈷鉻(Co-Cr)合金因其良好的力學性能和生物相容性，被廣泛應用于齒科和骨科的植入體。在以往的研究中，已有大量關于選區激光熔化制備鈷鉻合金的研究。然而，關于鈷鉻合金在成形過程中原位氧化及其彌散強化機制的影響卻鮮有報道。
研究人員通過選區激光熔化制備 Co28Cr9W1.5Si (wt.%) 合金，首次發現非晶態高硅氧化物納米顆粒，并標定了具有八重對稱結構的體心立方結構 Co5Cr3Si2納米沉淀相。針對納米顆粒原位生成及沉淀析出，研究人員提出納米彌散顆粒與層錯/馬氏體阻礙位錯移動，從而提高材料屈服強度的強化機制，并量化分析其強化效果達約169 MPa。
該研究對深入理解鈷鉻合金粉末在激光增材制造過程中原位氧化機理及合金強韌化機制有重要參考意義。(作者：朱漢斌 尹姝慧)
關鍵詞： 廣東科學家 非晶態高硅氧化物納米顆粒 增材制造技術 合金強韌化機制
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