連續(xù)碳纖維增強增材制造中熵合金展現(xiàn)出在低溫環(huán)境中的卓越力學性能。通過結合連續(xù)碳纖維3D打印技術和超聲表面軋制工藝，我們成功地制備了一種具有梯度納米結構的CoCrNi基中熵合金。這種先進的制造方法為幾何復雜的低溫部件提供了新的可能性。

高/中熵合金(HEAs/MEAs)近年來在工程領域引起了廣泛關注，特別是在低溫環(huán)境下展現(xiàn)出優(yōu)異的斷裂韌性和延展性。然而，這些合金的工程應用受到低強度的限制，因此需要進一步優(yōu)化以提高其在低溫環(huán)境下的強度和延性。

激光輔助粉末床熔融（LPBF）是一種領先的增材制造（AM）技術，為制造具有復雜形狀的零件提供了新的途徑。此外，通過結合連續(xù)碳纖維3D打印技術，我們可以進一步提高材料的強度和剛度。這種先進的制造方法不僅提高了材料的機械性能，而且為開發(fā)具有復雜幾何形狀的部件提供了更大的靈活性。

為了實現(xiàn)這一目標，我們采用了連續(xù)碳纖維增強增材制造的CoCrNi基中熵合金。首先，我們使用連續(xù)碳纖維3D打印機將預處理的過的碳纖維與合金粉末逐層打印成預設的形狀。這一過程確保了碳纖維在合金中的均勻分布，并提供了優(yōu)異的力學性能。

接下來，為了進一步優(yōu)化材料的性能，我們對打印樣品進行了超聲表面軋制工藝（USRP）處理。USRP通過引入梯度納米結構，有效地緩解了強度和延性之間的權衡。通過這種處理，我們成功地提高了材料的表面硬度和延展性，使其在低溫環(huán)境下仍能保持出色的力學性能。

實驗結果表明，經過連續(xù)碳纖維增強增材制造和超聲表面軋制工藝處理的CoCrNi基中熵合金在低溫環(huán)境下展現(xiàn)出卓越的強度和塑性。其屈服強度高達1274 MPa，塑性也顯著提高，達到了24.6%。這一優(yōu)異的性能歸因于增材制造和超聲表面軋制工藝引起的微觀結構變化，包括高密度位錯的形成和梯度納米結構的引入。

此外，連續(xù)碳纖維的加入進一步增強了材料的剛度和抗疲勞性能。碳纖維與合金粉末的結合使得材料在承受載荷時能夠更好地分散應力，從而提高其在實際應用中的穩(wěn)定性。

本研究為低溫環(huán)境下的高性能材料開發(fā)提供了新的思路。通過結合連續(xù)碳纖維3D打印技術和超聲表面軋制工藝，我們可以制備出具有優(yōu)異力學性能的梯度納米結構中熵合金。這種先進的制造方法有望推動低溫應用領域的發(fā)展，為幾何復雜的部件提供更可靠的解決方案。

未來的研究將進一步探索連續(xù)碳纖維增強增材制造中熵合金在不同溫度和加載條件下的行為，以更好地理解其性能表現(xiàn)和應用潛力。此外，我們還將致力于優(yōu)化制造工藝，以實現(xiàn)大規(guī)模生產和推廣應用。