稀土Sc对激光制备AlSi10Mg合金性能的影响

• 作者: 于梅花 张宇杰 李伟洲 杨瑞霞 杨维维 韦悦周 韦景泉
• 来源期刊: 中国激光
• 学科: 工学
• 关键词: 激光技术 AlSi10Mg合金 热处理 力学性能 显微组织
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 激光制造
• 页码范围: 82-90
• 页数: 9页
• 分类号: TG146.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/CJL202047.0802006

摘要

采用激光技术在2 mm光斑尺寸下制备了不同Sc含量的AlSi10Mg合金,采用金相显微镜、扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电子万能材料试验机等,研究了Sc含量对AlSi10Mg合金微观组织和力学性能的影响.结果 表明:合金组织主要为α-Al相和Si相;随着Sc的质量分数由0增加至0.2％,AlSi10Mg合金组织中的α-Al枝晶细化,并逐渐向等轴晶转变,而Si相则由纤维状向颗粒状变化,合金的致密性、力学性能和热稳定性均显著提高;当Sc的质量分数为0.2％时,合金的致密度约为98.39％,合金中出现的稀土相主要为Al3Sc,合金的显微硬度、规定塑性压缩强度Rpc0.2和形变量为25％时的抗压强度均达到最大值,相对于未添加Sc时分别提高了19.4％、23.1％、17.5％;当Sc的质量分数超过0.2％后,晶粒出现粗化现象,Sc对合金性能的优化作用减弱.激光熔化具有高能、快冷等特点,与传统工艺相比,采用激光熔化技术制备的合金的微观组织更细小,力学性能更好.稀土Sc和固溶强化的联合作用进一步提高了合金的力学性能.由于实验中的光斑尺寸偏大,因此合金的力学性能低于微米级别光斑尺寸下制备的合金.