纳米TiB2对激光选区熔化2024铝合金显微组织与力学性能的影响

摘要

2024铝合金由于凝固区间宽、合金元素含量高,在激光选区熔化(selective laser melting,SLM)成形中存在易开裂、不良显微组织、低性能等问题.本文通过低能球磨法制备不同纳米TiB2含量的TiB2/2024复合粉体,并制备SLM成形试样.采用X射线衍射、金相显微镜、EBSD、SEM等手段研究TiB2含量对2024铝合金显微组织及力学性能的影响.结果表明,质量分数1％的纳米TiB2颗粒可使SLM成形试样的致密度提升,晶粒尺寸由19.9μm细化至4.25μm,柱状晶转化为等轴状及短棒状,致密度由97.3％提升至98.2％.抗拉强度、伸长率和显微硬度分别提高23％,208％和5.1％,经T6热处理后,断裂强度达到401.2 MPa,伸长率达到10.4％.TiB2质量分数增至3％后,细化效果减弱,晶粒尺寸仅细化至3.97μm,且纳米TiB2发生团聚现象并长大至微米级,试样致密度和综合力学性能均急剧下降.