金属学报

作者：吴东江, 刘德华, 张子傲, 张逸伦, 牛方勇, 马广义

单位：大连理工大学 高性能精密制造全国重点实验室 大连 116024

关键词：Al-Cu-Mg合金,电弧增材制造,显微组织,力学性能,

基金：中央高校基本科研业务费专项资金项目(DUT21YG116)

采用电弧增材制造工艺制备了三元Al-Cu-Mg (2024)铝合金成形试样，并对试样的晶粒形貌、物相组成、元素分布与力学性能进行研究。结果表明，2024铝合金成形试样宏观上表现出层状特征，单一沉积层可以分为层间区域与层中区域2部分，晶粒形貌由层中区域的等轴晶转变为层间区域的柱状晶；成形试样微观组织主要包括α-Al、θ-Al2Cu与S-Al2CuMg相；由于增材制造非平衡凝固过程，成形试样出现元素偏析，层中区域Mg元素在Al基体中均匀分布；电弧重熔作用下，层间区域元素偏析严重，Cu元素以共晶组织的形式在晶界偏析，Mg元素出现局部富集；成形试样的平均抗拉强度、屈服强度与断后伸长率分别为(323.5 ± 6.6) MPa、(178.7 ± 6.2) MPa和(9.03 ± 0.67)%，高于铸造退火态2024铝合金的力学性能；由于微观组织的不同，层中区域与层间区域出现不同的裂纹扩展行为，层间区域裂纹沿着共晶组织分布路径扩展，表现为沿晶断裂，层中区域裂纹扩展模式变为穿晶断裂。

来源：2023年第6期

《金属学报》期刊编辑部

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