搅拌摩擦辅助激光直接沉积AlSi10Mg显微组织和强韧性研究

采用搅拌摩擦辅助激光定向能量沉积方法制备了AlSi10Mg合金块体,采用后续冷轧处理进一步提高了AlSi10Mg合金的强度,系统讨论了AlSi10Mg合金在加工过程中的组织演化,分析了其强韧性的演变机理。研究结果表明:在激光沉积态AlSi10Mg合金中,Si原子的固溶强化效果非常显著,合金的硬度高达109 HV,受气孔缺陷影响,激光沉积AlSi10Mg合金的强度低于200 MPa。搅拌摩擦加工可以细化激光沉积AlSi10Mg合金的柱状α-Al相和共晶相,形成等轴的α-Al晶粒和Si颗粒,α-Al基体中的Si原子脱溶析出,其硬度降低至75 HV,强度接近200 MPa,延伸率最高达到40%。轧制后,AlSi10Mg合金中的位错密度大幅增加,当变形量增加到68%时,AlSi10Mg合金α-Al晶粒被剧烈细化,合金的硬度被提高至116 HV,其强度可超过400 MPa,合金中的局部硬化区域导致其塑性变形能力下降,延伸率逐渐降低至25%。