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采用激光工程化净成形技术（LENS?）对Al 5xxx合金进行定向能量沉积
摘要： 本文采用激光工程化净成形技术（LENS?）实现了类锻态Al 5xxx系AlMg合金的定向能量沉积（DED）。研究发现，由于镁的选择性蒸发，沉积材料从Al 5083气雾化粉末原料转变为具有Al 5754特性的组织。通过X射线显微计算机断层扫描（μ-CT）与阿基米德法测得的密度值进行对比，后者显示相对密度高达99.26%，并探讨了孔隙的可能成因。沉积材料由等轴晶和柱状晶组成，无择优晶体取向，平均晶粒尺寸为36微米。结合数字图像相关技术（DIC）的单轴拉伸试验测定了杨氏模量、屈服应力、抗拉强度、断裂应变、泊松比及总极限应变能（韧性），辅以断口形貌分析验证力学性能。采用脉冲回波超声无损检测方法更精确地获取杨氏模量和剪切模量数值，并据此校准屈服强度值。实测力学性能符合国际标准中退火态锻制Al 5754合金的要求。
关键词： 增材制造（AM）、力学性能、微计算机断层扫描（μ-CT）、激光工程化净成形（LENS?）、定向能量沉积（DED）、铝合金
更新于2025-09-23 15:21:01
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激光增材制造对奥氏体和马氏体不锈钢微观结构及晶体织构的影响
摘要： 基于定向能量沉积（DED）技术的粉末送进式激光增材制造（LAM）通过逐层3D打印工艺制备了S316-L奥氏体与S410-L马氏体不锈钢构件。通过电子背散射衍射（EBSD）分析、硬度压痕及拉伸测试研究了其微观组织特征与晶体织构组分，并与商用轧制奥氏体/马氏体不锈钢板材进行对比。LAM工艺制备的奥氏体结构呈现显著的<100>晶向凝固织构（J指数约11.5），而商用轧制奥氏体板材J指数仅约2.0——该织构源于每层中部等轴晶形成及后续逐层沉积时的柱状晶生长。LAM制备的马氏体钢则表现出极强择优取向（J指数17.5），其α相中粗大马氏体板条主要呈现<011>//{111}主导织构组分，这主要受逐层沉积过程中相变控制。相比之下，商用马氏体板材由无择优取向的完全随机等轴晶构成。对于奥氏体钢，LAM沉积导致拉伸强度、硬度及延展性等力学性能显著劣化，较商用轧制板材延展性损失约50%，这归因于铸造/凝固组织特征。而马氏体不锈钢构件经LAM制造后，在牺牲延展性的前提下实现了机械强度大幅提升（超过两倍），这是由于高冷却速率下的马氏体相变所致。
关键词： 定向能量沉积（DED）、激光增材制造（LAM）、晶体织构、S316-L奥氏体不锈钢、S410-L马氏体不锈钢
更新于2025-09-12 10:27:22