AlSi10Mg合金粉末的選區(qū)激光熔化成形工藝及性能研究.pdf

1、AlSi10Mg具有流動性好、氣密性好、收縮率小和熱裂傾向小等優(yōu)點，具有良好的鑄造性能，在工業(yè)界應用廣泛。隨著輕量化的強烈需求，鋁合金零件的形狀和結構越來越復雜，傳統(tǒng)的鑄造技術已經(jīng)不能滿足需求。選區(qū)激光熔化（Selective Laser Melting，SLM）成形技術利用高能激光束為熱源，可以從三維CAD模型和金屬粉末直接制造具有復雜形狀的高性能高精度零件。本文對AlSi10Mg合金粉末的選區(qū)激光熔化成形工藝和性能進行了研究，實現(xiàn)了

2、致密、性能良好的成形。論文的主要研究內(nèi)容和結果如下：
　?。?）論文首先研究了AlSi10Mg合金粉末的選區(qū)激光熔化成形的工藝參數(shù)對成形質(zhì)量的影響及規(guī)律，得到了成形質(zhì)量較好的工藝窗口。發(fā)現(xiàn)在其他工藝參數(shù)一定的情況下，掃描速度的增加會使成形試樣致密度降低；為了得到高致密度、高成形精度的試樣，應選擇小的掃描間距和層厚，但在一定范圍內(nèi)，掃描間距和層厚對成形試樣致密度的影響不是很大。優(yōu)化的工藝窗口為：激光功率200W，掃描速度50~150

3、mm/s，掃描間距0.07~0.09mm，層厚20~40μm。
　?。?）其次，論文對SLM成形AlSi10Mg試樣的顯微組織及力學性能進行了表征，SLM成形AlSi10Mg試樣的顯微組織為Si在Al中形成過飽和固溶體，晶粒非常細小，α-Al基體相尺寸在1μm左右。試樣的顯微組織并不是完全均勻的，可分為細晶區(qū)（中心區(qū)域）、熱影響區(qū)和粗晶區(qū)（重熔區(qū)域）。但是元素分布均勻，無宏觀偏析。SLM成形AlSi10Mg試樣中同時存在固溶強化和

4、細晶強化兩種強化機制，其抗拉強度遠高于傳統(tǒng)鑄造，沉積態(tài)下，極限抗拉強度和屈服強度可達507~518MPa和322~331MPa，較同種材料鑄造標準分別高出63.4％和94.7%，延伸率為4.5%，略高于鑄造標準。
　?。?）最后，論文分析了退火熱處理工藝對SLM成形AlSi10Mg試樣的組織及性能的影響。發(fā)現(xiàn)退火工藝對SLM成形AlSi10Mg試樣的組織及性能有著重要的影響。隨著退火溫度的提高，Al基體中過飽和的Si逐漸析出，α-