北京工业大学：增材制造高强度和高延展性的Al-Zn-Mg-Cu合金(2)
时间：2022-07-07 14:25 来源：材料学网 作者：admin 阅读：次
图 8.铝锌镁铜沉积的水平和垂直拉伸强度。
图 9.透射电子显微镜沿[110]铝方向。（a） 相，（b） BOX 1 的快速傅里叶变换 （FFT） 衍射图和 （c） 的晶格参数模式;（d） 吉尼尔-普雷斯顿区，（e） BOX 2的FFT衍射图和（f） GP区的晶格参数模式。
图 10.透射电子显微镜沿[110]铝（a） 作为沉积的方向;（b） TiN-沉积;（c） T6 沉积和 （d） TiN+T6 沉积。
图 11.细晶强化和各向异性的增强机理示意图.（a）水平和（b）垂直方向的沉积;TiN在（c）水平方向和（d）垂直方向上的沉积。
结论：本研究旨在同时提高Al-Zn-Mg-Cu合金线材电弧添加剂沉积的强度和伸长率。通过复合加工（非均相颗粒和热处理）成功地改善了沉积物的微观结构和力学性能。基于微观结构表征和力学性能测试，全面研究了微观结构演化与力学性能的相关性。结论总结如下：
(1)在非均相颗粒处理阶段，TiN颗粒改善了沉积的自由凝固过程，增加了非均相成核位点。沉积的晶粒形态从柱状晶体完全转变为等轴晶体。晶粒尺寸从692.6 μm减小到89.2 μm，高角度晶界比例增加，晶粒取向更加随机，织构强度降低。在热处理阶段，沉积中元素的偏析减弱，沉积中纳米沉淀相的析出大大促进。
(2)复合材料加工后的沉积显示出优异的机械性能。沉积物的水平和垂直伸长率分别达到10.9±1.0%和13.4±0.3%，分别比沉积层高165.9%和103.0%。细晶粒强化是提高伸长率的主要机理。
(3)沉积层的水平和垂直抗拉强度分别为503.6±10.1 MPa和501.2±10.0 MPa，分别比沉积层高143.5%和95.6%。维氏硬度平均从117.9 HV增加到197.9 HV。降水强化是强化实力的主要机理。由于微观结构的改变，沉积的各向异性降低。
(4)Al-Zn-Mg-Cu合金经过复合加工后的线弧添加剂沉积，达到了商用AA7050的性能水平，可作为其工业应用的宝贵指导。
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