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1、选区激光熔化成形多孔铝合金的显微组织及微观力学性能研究_钱德宇第43卷第4期2016年4月中国激光CHINESEJOURNALOFLASERSVol.43,No.4April,2016选区激光熔化成形多孔铝合金的显微组织及微观力学性能研究钱德宇1,2陈长军2张敏2王晓南3敬和民112安徽工业大学材料科学与工程学院,安徽马鞍山243002苏州大学机电工程学院激光加工中心,江苏苏州2150213苏州大学沙钢钢铁学院,江苏苏州215021摘要选区激光熔化(SLM)技术是一种典型的快速成形技术,使用高能激光束熔化金属粉末,逐层堆积,直接成形复杂高性能金属零部件。为了对SLM成形多
2、孔铝合金的性能进行研究,利用扫描电子显微镜、能量色散X射线荧光光谱、纳米压痕等测试手段分析了多孔铝合金的表面形貌、孔隙率、显微组织、相组成及微观力学性能。结果表明,激光功率为130W时,孔隙率达到最大,多孔合金的显微组织细化,晶粒尺度达到纳米级别;激光功率变化对多孔铝合金的纳米硬度影响较大,但对弹性模量的影响不明显,其中α-Al相的弹性模量约为65GPa,α-Al+Si共晶组织相的弹性模量约为85GPa。—————————————————————————————————————————————————————关键词激光技术;选区激光熔化;多孔铝合金;孔隙率;显微组织;纳米
3、压痕;微观力学性能中图分类号TG456.7文献标识码Adoi:10.3788/CJL201643.0403002StudyonMicrostructureandMicro-MechanicalPropertiesofPorousAluminumAlloyFabricatedbySelectiveLaserMeltingQianDeyu1,212ChenChangjun2ZhangMin2WangXiaonan3JingHemin1SchoolofMaterialsScienceandEngineering,AnhuiUniversityofTechnology,Maans
4、han,Anhui243002,ChinaLaserProcessingResearchCenter,SchoolofMechanicalandElectricalEngineering,SoochowUniversity,Suzhou,Jiangsu215021,China3SchoolofIronandSteel,SoochowUniversity,SuzhouJiangsu215021,China—————————————————————————————————————————————————————AbstractSelectivelasermelting(SLM
5、)isatypicalrapidformingtechnique,andcomplexmetalliccomponentswithhighperformancearefabricateddirectlybyusinghighenergylaserbeamformeltingthemetallicpowderandlayer-by-layerdeposition.ToinvestigatethepropertiesofporousaluminumalloyfabricatedbySLM,surfacemorphology,porosity,microstructure,ph
6、asecompositionandmicro-mechanicalpropertiesofporousaluminumalloyarestudiedbythescanningelectronmicroscope,energydispersiveX-rayspectroscopyandnanoindentation.Theresultsshowthattheporosityoftheporousaluminumalloyreachesitsmaximum,themicrostructureisrefinedandthegrainsizereachesthenanometer
7、levelwhenthelaserpoweris130W.Thenanohardnessoftheporousaluminumalloychangeswithlaserpower,whilethetheelasticmodulusdoesnotchangeobviously.Theelasticmodulusoftheα-Alphaseisaround65GPa,andtheelasticmodulusoftheα-Al+Siphaseisaround85GPa.Keywordslasertechnique;selective