金属热处理

作者：黄卫东, 王璐, 黄旭, 成徐珩

单位：1.福建省智能加工技术及装备重点实验室, 福建 福州 350118; ；2.福建理工大学 机械与汽车工程学院, 福建 福州 350118

关键词：增材制造,选区激光熔化,TiN/AlSi10Mg合金复合材料,热处理,力学性能

基金：国家自然科学基金青年基金(52205340);福建省自然科学基金青创项目(2021J05214)

为了进一步提高样件力学性能和消除成形过程的残余应力,研究了不同热处理工艺(时效、去应力退火、固溶+人工时效(T6))对SLM(selective laser melting)成形TiN/AlSi10Mg合金复合材料的组织性能和残余应力的影响。结果表明,成形态样品的平均硬度为136.2 HV0.2,抗拉强度为397.7 MPa,伸长率12.5%,显微组织由初生α-Al基体和亮白色网状共晶Si组成。对成形态样品进行T6 处理后,连续的Al-Si共晶结构在520 ℃、2 h下解体,离散的Si颗粒发生Ostwald熟化,伸长率(11.0%)与成形态样品相近,抗拉强度降至239.1 MPa。经过250 ℃×2 h去应力退火处理后,少量网状Si边界出现球化现象,抗拉强度和伸长率分别下降至344.9 MPa和8.8%。经160 ℃×6 h时效处理后,SLM成形过程中形成的a-Al/Si共晶组织基本保留,残余应力降低了78.9%,同时又促进了纳米级Si相和Mg2Si强化相的析出,获得了最佳材料力学性能,其硬度为143.5 HV0.2,抗拉强度为408.7 MPa,伸长率为15.3%。此结果表明,采用适当的时效处理可以获得最佳的综合力学性能,同时还能显著降低残余应力。

来源：2023年第11期

《金属热处理》期刊编辑部

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