上海交大顶刊丨选区激光熔化增材制造成形高性能Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金的时效强化机理

上海交通大学联合江苏科技大学许俊华教授团队的研究人员在《SCIENCE CHINA Materials》国际期刊上发表了Al-Mn-Mg-Sc-Zr 合金增材制造相关的研究论文。该论文针对当前应用铝合金选区激光熔化 (SLM) 增材制造成形的强度较低的缺点，基于SLM增材制造技术成形过程快速冷却的独特技术特性，通过提升Al-Mn-Mg-Sc-Zr合金中合金化元素的含量，设计了高 (Mg+Mn) 和高 (Sc+Zr) 含量的SLM增材制造专用的铝合金，并系统研究了该合金的SLM增材制造成形性以及时效处理对合金显微组织和力学性能的影响机制。

研究结果表明，新设计的铝合金具有优异的SLM增材制造成形性，通过工艺参数优化最大的相对致密度可达到99.82%。通过显微组织表征分析，SLM成形铝合金具有细小等轴晶-柱状晶的双峰结构。进一步观察发现，等轴晶的晶界处有Al 6 Mn和Al 3 (Sc,Zr) 纳米颗粒析出，而柱状晶的晶界处只存有 Al 6 Mn纳米颗粒，这些高稳定性纳米颗粒能够有效地抑制增材成形合金在时效处理过程中的再结晶。