华中科大增材顶刊：增材制造高强韧、抗裂纹铝锂合金(2)
时间:2021-08-16 09:36 来源:材料学网 作者:admin 点击:次
图 4。合金#5 的能量色散光谱仪元素线扫描：(a) 激光玻璃区域；(b) 铸造区域
优化后的化学成分转化为粉末，化学成分为Al-3.89Cu-1.22Li-0.98Sc-0.43Zr。用优化的工艺参数（激光功率
300 W，扫描速度 1200 mm/s，舱口间距 0.1 mm，层厚 40 μm）制造的样品达到了 99.9%
的致密化水平，没有裂纹和Li损失率为9%。LPBF 制备的新开发合金样品的显微组织由细小的等轴晶粒和细小的柱状晶粒组成，平均等效圆直径分别为
0.6 μm 和 2.5 μm。
图 5。从激光玻璃样品的纵向截面获得的EBSD
晶界图：（a）（f）Al-4Cu-1.25Li；(b) Al-4Cu-1.25Li-0.4Sc-0.2Zr；(c)
Al-4Cu-1.25Li-0.6Sc-0.3Zr；(d)(g)Al-4Cu-1.25Li-0.8Sc-0.4Zr；(e)(h)Al-4Cu-1.25Li-1Sc-0.5Zr。
图 6。所有样品的铸造区域和激光玻璃区域的平均晶粒尺寸：（a）当量圆直径；(b) 拟合椭圆纵横比。
图 7。从激光玻璃样品的纵向截面获得的EBSD 内核平均取向差 (KAM)
图：(a)Al-4Cu-1.25Li；(b) Al-4Cu-1.25Li-0.4Sc-0.2Zr；(c)
Al-4Cu-1.25Li-0.6Sc-0.3Zr；(d)Al-4Cu-1.25Li-0.8Sc-0.4Zr；(e)
Al-4Cu-1.25Li-1Sc-0.5Zr。
图 10。从以不同扫描速度制造的LPBF Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金样品的纵向截面获得的光学显微镜图像：(a) 400 mm/s, (b) 800 mm/s, (c) 1200 mm/s , (d) 1600 毫米/秒。
新开发的合金 LPBF 样品具有482 ± 1 MPa 的高屈服强度、539 ± 1 MPa
的高极限抗拉强度和 8.8 ± 0.7% 的良好伸长率。与 2195 合金相比，新开发的 Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金的 YS
增量主要是由于显着的晶粒细化。
图 13。(a) LPBF 在制造条件下生产的 Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金和铸造的
Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金的工程应力-应变曲线。插图显示了拉伸试验后典型的 LPBF 和铸造拉伸样品。(b) LPBF 生产的
Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金样品的拉伸性能与其他专门为 LPBF 设计的现有铝合金在制造条件下的拉伸性能相比。
总之，本文成功开发了一种专门用于 LPBF 的 Al-Cu-Li-Sc-Zr 合金，具有高拉伸性能、高构建率和低锂损失率。未来将对这种新型合金的析出行为和热处理后响应进行研究。
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