热处理对选区激光熔化成形Al-Si-Mg合金组织与性能的影响

发布时间：2024-01-14 14:13

　　Al-Si合金是铸造铝合金中非常重要和广泛使用的铝合金之一,但是通过传统的铸造、锻造和其他加工方法难以制造薄壁、封闭内腔等形状复杂的零件。因此,运输、航空航天和其他领域中对精密轻质合金零件的需求不断增长引领了选区激光熔化(Selective Laser Melting,SLM)技术的发展。SLM成形技术具有较快的冷却速度,铝合金的晶粒更加细小,材料的力学性能得到改善,并且可以获得形状复杂的金属部件。SLM成形零件能够在沉积态时达到较高的强度,但是零件中存在着较大的残余应力,在服役过程中容易发生变形、翘曲等缺陷,影响正常使用。热处理是一种调控合金组织,改善合金力学性能的有效方式,还可以消除合金在快速成形过程中产生的残余应力。本课题研究了热处理前后SLM成形Al-Si-Mg合金显微组织形貌、力学性能、第二相分布及残余应力的变化规律。结果表明,SLM成形Al-Si-Mg合金与重力铸造相比,更易于形成尺寸细小的晶粒,Si相由粗大块状或针状变为网格状均匀分布在α-Al基体中,在XOY平面和XOZ平面形成不同的熔池结构,根据熔池中不同的晶粒特征分为粗晶区、细晶区和热影响区。SLM成形过程冷却速度快...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 Al-Si合金的概述
    1.3 选区激光熔化成形Al-Si合金研究现状
        1.3.1 工艺参数的影响
        1.3.2 Si含量对选区激光熔化成形Al-Si合金的影响
    1.4 铝合金的热处理
    1.5 课题主要研究内容
第2章 实验方法及材料
    2.1 实验材料
    2.2 合金的制备与熔炼
    2.3 热处理工艺
        2.3.1 固溶处理
        2.3.2 时效处理
    2.4 材料的性能测试
        2.4.1 材料的拉伸性能测试
        2.4.2 材料的残余应力测试
    2.5 材料的组织分析
        2.5.1 光学显微镜分析
        2.5.2 扫描电子显微镜分析
        2.5.3 透射电子显微镜分析
        2.5.4 X射线衍射分析
        2.5.5 DSC热分析实验
第3章 SLM成形对Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
    3.1 SLM成形对Al-Si-Mg合金组织的影响
    3.2 SLM成形对Al-Si-Mg合金第二相分布的影响
    3.3 SLM成形对Al-Si-Mg合金性能的影响
第4章 热处理对SLM成形Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
    4.1 T6 处理对SLM成形Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
        4.1.1 T6 处理对SLM成形Al-Si-Mg合金组织的影响
        4.1.2 T6 处理对SLM成形对Al-Si-Mg合金第二相分布的影响
        4.1.3 T6处理对SLM成形Al-Si-Mg合金性能的影响
    4.2 固溶时间对SLM成形Al-Si-Mg合金性能的影响
    4.3 时效时间对SLM成形Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
        4.3.1 时效时间对SLM成形Al-Si-Mg合金组织的影响
        4.3.2 时效时间对SLM成形Al-Si-Mg合金性能的影响
    4.4 T1 处理(直接时效)对SLM成形Al-Si-Mg合金组织与性能的影响
        4.4.1 直接时效温度对SLM成形Al-Si-Mg合金组织的影响
        4.4.2 直接时效温度对SLM成形Al-Si-Mg合金性能的影响
        4.4.3 直接时效时间对SLM成形Al-Si-Mg合金性能的影响
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3878381