送粉式激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金的微观组织与力学性能

摘要

采用送粉式激光增材制造方法制备Al-Mg-Sc-Zr合金试样,采用金相显微镜、X射线衍射分析、扫描电子显微镜、室温拉伸试验及显微硬度测量等手段研究送粉式激光增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金时效前后的微观组织与力学性能.研究结果表明:打印态试样熔池边界附近存在细晶区,而熔池内部发现粗大的树枝胞状晶粒,粒径约为7μm.试样拉伸强度(σuts)为(303.72±4.00)MPa,屈服强度(σ0.2)为(216.93±3.00)MPa,伸长率(εf)为7.65％±0.34％.试样XOZ面、XOY面和YOZ面的硬度(HV)分别为112.29±6.00,85.76±1.70和90.176±5.340.在325℃/4 h时效处理后,熔池边界附近晶粒发生了一定程度的长大,导致熔池边缘开始消失,但熔池内部晶粒尺寸和形状没有变化.试样拉伸性能有较为明显的提升,抗拉强度提升到(318.13±5.00)MPa,屈服强度提升到(234.84±1.90)MPa,而伸长率下降到6.96％±0.24％.试样XOZ面、XOY面和YOZ面的硬度(HV)分别提升到118.75±4.00,88.60±0.93和101.44±2.75.