高熵合金刀具
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- 領域：材料科技
- 研發教師：蔡孟修
- 技術說明： 摩擦攪拌點銲(Friction Stir Spot Welding)廣泛應用在航太、汽車、等工業領域上，攪拌頭伸入工件的接合處高速旋轉使材料溫度升高、軟化來完成接合，目前都使用鈷基、鎳基合金來銲接鋁合金及低碳鋼板，市售的攪拌刀具因為磨耗無法進行高熔點金屬的銲接，因此使用創新材料，添加耐高溫元素W、Mo、Nb製作耐火高熵合金(RHEA)結合選擇性雷射熔融（Selective Laser Melting, SLM）技術製作RHEA摩擦攪拌點銲刀具，解決刀具在高溫時，強度與磨耗不足的問題。
- 創新特色： 使用氣體霧化法製造具又耐高溫元素，粒徑在35-55μm間的球形高熵合金粉末，透過選擇性雷射熔融將金屬粉末加熱到完全融化後成型，層層堆疊向上建構外型，製作出的樣品平均室溫硬度高達872.6 HV，高於市售Inconel 718 鎳基合金43%。
在雞尾酒效應概念下，藉由元素添加改變材料特性，本研究添加高熔點合金元素，Nb、Mo、W製造CoCrNbNiW耐火高熵合金粉末，結合選擇性雷射熔融，改善傳統鑄造製程的缺點，可加工高熔點、高強度的材料以及製作較複雜形狀，雷射燒結製程，材料經過極冷極熱，產生晶粒細化，可提高材料機械性質，CoCrNbNiW高熵合金在1000℃時的高溫硬度接近400HV，高於市售Inconel 718 鎳基合金76%，可取代市售刀具因高溫裂解無法銲接高溫合金的問題。
適用產業類別 : 航太、汽車、工業
關鍵字 : 高熵合金、摩擦攪拌點銲刀具、選擇性雷射熔融
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