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作者:翟梓棫;潘炜;梁博;刘彦涛;张永忠;
单位:中国有研科技集团有限公司国家有色金属复合材料工程技术研究中心;有研金属复材技术有限公司;北京有色金属研究总院;
摘要:利用选区激光熔化(SLM)成形技术制备了Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金,测试了不同热处理工艺下材料的显微硬度和拉伸性能,得到力学性能最佳的热处理工艺为300℃/5 h,并利用扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)分析了热处理对合金组织性能的影响。结果表明:沉积态微观组织由沿沉积高度方向交替生长的柱状晶与等轴晶及细小第二相粒子组成,少量纳米级Al_3Sc和Al_6Mn粒子分布于晶内。经过热处理后,初生Al_3Sc和Al_6Mn粒子长大,晶粒尺寸发生轻微的粗化现象。热处理态试样抗拉强度为(556±2.3) MPa,较沉积态试样提高21%;断后伸长率为14.2%±1.2%,较沉积态试样没有明显变化,这主要由于热处理后的大量纳米或微纳米级第二相弥散析出所产生的沉淀强化导致,弥散的第二相同时分布于晶界和晶粒内部。在SLM成形过程中产生的热应力会导致沉积态晶粒内部产生位错,位错会导致沉积态试样的应力-应变曲线在塑性变形阶段出现明显的波动现象,热处理后消除了位错,波动现象消失。热处理降低了合金的残余应力和位错密度,保证了合金的良好塑性。
关键词:选区激光熔化(SLM);;热处理;;Al-Mn-Mg-Sc-Zr;;微观组织;;力学性能
基金资助:北京市科技计划项目(Z201100008420012)资助