选择性激光熔化(SLM)的使用因其生产复杂形状零件的能力而受到欢迎,其中包括对各种行业具有吸引力的轻质点阵结构。AlSi10Mg合金因其优异的性能而成为SLM的首选。AlSi10Mg在晶格结构中的应用进一步降低了晶格结构的质量,同时提高了晶格结构的特定力学性能。然而,预制AlSi10Mg固有的脆性变形行为限制了晶格结构的能量吸收潜力。本研究探讨了固溶热处理和时效热处理对AlSi10Mg晶格结构和体张试样力学性能和能量吸收的控制,考察了它们对微观组织转变的影响。结果表明,固溶热处理降低了晶格结构和体拉伸试样的力学性能,但提高了其延展性和吸能性。这种变化是由于合金的细胞状组织转变为较粗的si析出相。随后的时效处理导致晶格结构在500°C和550°C固溶热处理时力学性能增加,尽管能量吸收略有减少。有趣的是,经过460℃热处理的晶格结构表现出不变的机械性能和能量吸收,正如t检验所证实的那样。此外,没有Al5FeSi金属间相表明,在460◦C固溶热处理后没有发生时效。这些发现为通过控制热处理来操纵AlSi10Mg晶格结构的力学性能和能量吸收提供了有价值的见解。在实际应用中,这种控制可以显著提高晶格结构的性能和功能。
本文研究了固溶热处理及后续时效对AlSi10Mg块体拉伸和压缩晶格结构的组织和力学性能的影响。可以得出以下结论:1)构建的显微组织具有良好的细胞形态,共晶Si装饰α-Al基体。α-Al中形成了细小的析出相。这种微观结构增加了晶格结构和大块拉伸样品的力学性能,损害了它们的延展性。
2)固溶热处理后,共晶si网络分解,形成AlSi10Mg颗粒,晶粒尺寸随高温温度的升高而增大。在500℃和540℃高温下可形成Al5FeSi金属间化合物,但在460℃高温下未观察到。图15所示。不同相对密度下竣工点阵结构(a)、SHT (b)及SHT + AA (c)后的应力-应变曲线。
3)固溶热处理降低了块状试样和晶格结构的力学性能,但提高了它们的延展性和能量吸收。有趣的是,体试样的拉伸性能直接依赖于SHT温度,而晶格结构则相反。这是由于淬火后晶格柱预张力的发展。
4)时效提高了SHT-ed样品的力学性能,但随温度的不同,提高的程度不同。460℃SHT + AA后,晶格结构的变形模式和力学性能没有明显变化,t检验证实了这一点。另一方面,与SHT-ed条件相比,500℃和540℃下SHT + AA后,晶格结构的力学性能有所提高,而能量吸收则有所下降。
5)不同热处理方法的比较表明,在500-540◦C下SHT + AA是一种很好的选择,可以在晶格结构的力学性能和能量吸收之间进行权衡。
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