近日，机械工程学院潘存良博士团队在国际知名期刊Virtual and Physical Prototyping（IF:10.2，中科院一区Top 期刊）发表题为“Enhancing the strength-ductility synergy in CoCrNi medium-entropy alloys via grain boundary segregation engineering”的研究论文。该研究系统揭示了硼（B）元素含量对 CoCrNi 中熵合金微观组织演变、力学性能及耐腐蚀机制的影响规律，创新性提出 “晶界偏析调控” 技术路径，为解决激光增材制造中的热裂纹难题提供了全新方案。

图1 采用LPBF设备制备CCN、CCN-0.4B和CCN-0.8B合金的微观结构：(a)-(c)光学显微镜(OM)图；(d)-(f)扫描电子显微镜(SEM)图；(g)-(i)电子背散射衍射(EBSD)图

图2 采用LPBF制备的CCN-0.8B合金的TEM图和相应元素分布图：(a)相应区域的明场像和元素分布；(b) Cr₂B/基体界面的HR-TEM图；(c-c1)基体的HR-TEM图和FFT图；(d-d1) Cr₂B的HR-TEM图和FFT图；以及(e-e1)富B沉淀相的HR-TEM图和FFT图

图3（a）室温下LPBF制造的CCN-0.8B合金和316L SS的应力-应变曲线；（b）CoCrNi系中熵合金的力学性能对比图

图4（a-b）采用LPBF制备的CCN-0.8B和316L SS在3.5 wt. %NaCl溶液的电化学阻抗谱(EIS)结果；(a1-a5)高分辨率XPS对316 L SS形成的钝化膜的成分定量分析；（b1-b5）高分辨率XPS对CCN-0.8B形成的钝化膜的成分定量分析

CoCrNi中熵合金在激光粉末床熔融（LPBF）成型过程中，因极高冷却速率与晶格畸变效应，易产生热裂纹缺陷，严重制约其工程应用。团队提出通过晶界偏析工程抑制热裂纹的策略，成功制备出含 0.8 at.% B 的无裂纹 CoCrNi-B 合金，实现强度-塑性协同提升，为激光增材制造高综合性能中熵合金提供了可工程化的技术路线，有望推动该类材料在航空航天、海洋工程等极端环境中的应用。

该研究获得湖南省自然科学基金青年项目、湖南省教育厅科学研究基金项目、南华大学博士启动基金项目和广东省金属新材料制备与成形重点实验室开放课题联合资助。潘存良博士为唯一通讯作者，硕士研究生王博文为第一作者，南华大学机械工程学院为论文第一署名单位。

论文链接:https://doi.org/10.1080/17452759.2025.2515238

责任编辑 于航