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      SCMs|選區激光熔化成形高性能Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的時效強化機理
      2021-08-03 13:40:53 作者:中國科學材料 來源:中國科學材料 分享至:

      近日,江蘇科技大學許俊華教授等人在SCIENCE CHINA Materials發表研究論文,針對當前應用選區激光熔化(SLM)成形鋁合金強度較低的缺點,基于SLM技術熔體快速冷卻的技術特性,通過提升Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金中合金化元素的含量,設計高(Mg+Mn)和高(Sc+Zr)含量的SLM專用鋁合金,系統研究了合金的SLM成形性及時效處理對合金組織和力學性能的影響。


      結果表明,新合金具有優異的SLM成形性,最大相對致密度可達99.82%。SLM成形合金具有細小等軸晶-柱狀晶雙峰結構。等軸晶晶界處有Al6Mn和Al3(Sc,Zr)納米顆粒析出,而柱狀晶晶界處只存在Al6Mn納米顆粒,這些高穩定性納米顆??捎行б种坪辖鹪跁r效處理過程中的回復再結晶。


      經300°C時效處理后,樣品的力學性能獲得較大程度的提升,其屈服強度和抗拉強度均超過600 MPa,是現有已報道SLM成形鋁合金的最高值,并且保持較好的延伸率。細晶強化、固溶強化和Al3Sc納米顆粒析出強化的共同作用,是Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金具有高強度的主要原因。

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      圖1 激光熔化成形Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的力學性能。


      文章信息


      Geng, Y., Tang, H., Xu, J. et al. Strengthening mechanisms of high-performance Al-Mn-Mg-Sc-Zr alloy fabricated by selective laser melting. Sci. China Mater. (2021). https://doi.org/10.1007/s40843-021-1719-8

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