鋁合金3D打印新突破

近日，中科大研究團隊報道了其在鋁合金3D打印技術方面的*新成果，科研人員在對以SLM工藝制備的鋁合金樣件進行T6熱處理后，發現鋁合金的延展性得到了明顯提高。通過SLM工藝制得AlSi10Mg鋁合金樣件，隨后進行T6熱處理，主要包括在535oC下對樣件做固溶處理及158oC下的人工時效處理（10小時），進而對鋁合金樣件進行力學性能測試和微觀組織觀測分析。

相比于鋼或鈦合金，鋁合金在采用SLM制備過程中面臨三方面的挑戰，(a)鋁粉對于激光束的高反射率(b)高的熱傳導,(c)鋁元素相對活潑，極易在表面形成一層氧化膜。比如，本研究中所使用的AlSi10Mg鑄件的熱傳導率就達到113?W/m?K，高的熱傳導率帶來的主要麻煩是，由于金屬從液態轉變為固態冷卻非常快，導致凝固后的金屬內部有較高的殘余應力，從而導致鑄件產生內裂紋而嚴重影響其服役性能。因此人們針對如何提高SLM工藝鋁合金的拉伸率、硬度、抗拉強度、疲勞強度方面展開了大量研究。并發現SLM制備AlSi10Mg合金在強度、硬度方面明顯超過其他合金，但延展性比較差。并*終通過前文提到的T6熱處理能夠明顯提高AL合金的延展率，從而為該類型鋁合金走向實際應用提供了工藝指導。

測試結果表明：熱處理前后鋁合金樣品的致密度變化不大，拉伸強度和彎曲強度有少許下降，降低量分別為19.97％（從334?MPa降低到267.3?MPa）和6.1％，硬度下降了大約20%。但鋁合金延展性得到顯著提升，其中伸長率提高155％（從3.64%提升到9.28%），斷裂撓度增加122.9％，表現出了鋁合金較好的綜合力學性能。這將使3D打印鋁合金件具有更廣泛的應用價值。

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