研究目的
研究硅添加对高强度Al-Zn-Mg-Cu合金热裂敏感性的影响,并开发一种专门为选择性激光熔化设计的新Al-Zn-Si-Mg-Cu合金。
研究成果
硅的添加对所研究的高强度AlZnMgCu合金的选择性激光熔化(SLM)加工性能具有积极影响。所提出的T5态Al-6.8Zn-6.5Si-2Mg-1.3Cu合金在垂直和水平方向上分别表现出174 HV的硬度、370和402 MPa的屈服强度(YS)以及432和449 MPa的抗拉强度(UTS)。
研究不足
该研究聚焦于硅添加对高强度Al-Zn-Mg-Cu合金热裂敏感性的影响及新型Al-Zn-Si-Mg-Cu合金的开发。研究未探索所有可能的合金成分范围或其他增材制造参数的影响。
1:实验设计与方法选择:
研究通过混合AleZneMgeCu和AleSieMg粉末,探究其选择性激光熔化后的微观结构与性能。随后设计了一种新型AleZneSieMgeCu合金,采用气体雾化法制备成粉末合金并进行测试。
2:样本选择与数据来源:
使用气体雾化的AleSieMg和AleZneMgeCu合金粉末,分析了原始粉末与制备粉末的化学成分。
3:实验设备与材料清单:
选择性激光熔化采用SLM Solutions GmbH公司的280 HL型系统;微观结构分析通过光学显微镜和蔡司EVO 50型扫描电子显微镜(SEM)完成;差示扫描量热法(DSC)分析使用Setaram Labsys仪器;X射线衍射(XRD)研究在欧洲同步辐射装置(ESRF)的ID22光束线进行。
4:实验流程与操作步骤:
通过实验设计(DOE)统计学方法优化预合金粉末与混合粉末的工艺参数。固溶退火处理在475°C下进行1小时,随后水淬。从增材制造态和固溶处理态分别评估时效响应。
5:数据分析方法:
通过维氏压痕法追踪不同时效时间下的硬度变化;采用标准研磨抛光程序进行微观结构分析;利用DSC分析研究时效行为。
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