金属学报

作者：林研, 司丞, 徐京豫, 刘泽, 张诚, 柳林

单位：1.华中科技大学 材料科学与工程学院 材料成型与模具技术国家重点实验室 武汉 430074；2.武汉大学 土木建筑工程学院 工程力学系 武汉 430072

关键词：Al-Fe-Zr合金,选区激光熔化(SLM),异质结构,力学性能,

基金：国家自然科学基金项目(52061160483);国家自然科学基金项目(92166130);国家自然科学基金项目(52001075);中国博士后科学基金项目(2021M701290)

同时采用共晶成分设计和晶粒细化的策略,通过异质结构调控提升SLM成形的Al-Fe系列合金的强韧性。结果表明,SLM成形AlFe5合金呈现柱状粗晶和等轴细晶并存的组织结构,其中细晶的体积分数较低,整体显微结构未表现出明显的非均匀性；随着Zr元素的添加,SLM成形AlFe5Zr1合金中细晶体积分数增加,呈现粗、细晶交替分布的非均匀异质结构。同时,SLM成形AlFe5和AlFe5Zr1合金在纳米尺度均呈现胞状结构特征。这种纳米级胞状结构、过饱和Fe元素及高位错密度主导的强化机制使得SLM成形Al-Fe-Zr系列合金的屈服强度达400 MPa,且异质结构可进一步提升AlFe5Zr1合金的应变强化能力,使其抗拉强度达450 MPa。原位断裂韧性测试结果表明,异质结构可促使裂纹在扩展过程中发生偏折和尖端钝化,从而增加裂纹扩展阻力,使AlFe5Zr1合金具有优异的断裂韧性。

来源：2022年第11期

《金属学报》期刊编辑部

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