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类别：kb体育官网 发布时间：2024-07-25 12:18:01 浏览： 次
2024年7月18日，南极熊提防到，由香港都市大学吕坚院士领衔，共同北京科技大学毛新平院士、南方科技大学朱强教育、昆士兰大学张明星教育及宝航新资料公司等顶尖团队，正在高功能铝合金的研发上得到了庞大打破。该商酌团队采用激光粉末床熔融（L-PBF）手艺，胜利制备出具有超细异质构造与纳米级面缺陷加强的Al-4.71Mg-0.85Mn-1.28Sc-0.56Zr合金资料，这一成绩象征着铝合金增材创制手艺迈上了新的台阶。
正在方今“双碳”计谋布景下，市集对轻质高强资料的需求日益增进，奇特是正在航空航天、汽车及邦防等环节范围。古板铝合金增材创制受限于资料功能与工艺庞杂性，难以知足高端操纵的需求。本商酌团队另辟门途，以高Mg含量的5083铝合金为根蒂，通过工致调控合金因素与工艺参数，胜利正在铝基体中引入了纳米级面缺陷，包罗层错、孪晶界及9R相称，这些缺陷举动有用的加强机制，提拔了合金的力学功能。尤为值得提防的是，商酌团队通过“边边成婚”模子晶体学谋略，无误选定了与Al基体成婚度最佳且热力学太平的L12型Al3Sc相举动细化晶粒的环节。同时，为抗御热收拾进程中析出相粗化，引入了热扩散速度较慢的Zr元素，变成了庞杂的Al3(Sc,Zr)相举动异质形核基底，进而正在打印中增进晶粒细化与抑遏裂纹。
实践结果显示，打印态下的铝合金露出出奇异的三模态晶粒构造，由超细等轴晶、细等轴晶及轻细柱状晶配合组成，这一分层异质构造苛重归因于Al3(Sc,Zr)颗粒正在资料内部的不匀称析出。深化的微观构制了解进一步揭示了纳米级层面的面缺陷，包罗高密度层错kb、孪晶界以及9R相的存正在。此打印态合金投诚强度到达约461 MPa，同时坚持约21%的延长率。
为了进一步提拔其浸淀加强结果，商酌团队采用了直接时效热收拾工艺，即正在300摄氏度下收拾4小时，以增进更众纳米级加强相的析出。值得提防的是，热收拾不只巩固了加强结果，还胜利保存了打印态构制华夏有的纳米级面缺陷及三模态晶粒异质构造，这一双重用意授予了合金优异的归纳功能——既具备超高的投诚强度（约656 MPa），又坚持了优异的塑性（约7.2%）。这一热收拾后的合金功能，明显超越了目前已知的大大都增材创制高强铝合金及锻制铝合金的投诚强度纪录。
香港都市大学-南方科技大学共同提拔博士生李干为论文第一作家，宝航新资料赵春禄为论文配合第一作家，通信作家为香港都市大学吕坚院士，南方科技大学朱强讲席教育，昆士兰大学张明星教育与北京科技大学黄禹赫博士。瞻望改日，商酌团队示意将连续优化合金因素与工艺道途D打印块状铝合金更高力学功能的打破，使之正在改日创制业中阐发尤其主要的用意。同时，他们也将踊跃研究该手艺正在其他高功能资料开拓中的操纵潜力，为增材创制手艺的络续发展功绩气力。
