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传统7系高强Al-Zn-Mg-Cu合金在航空航天领域应用广泛。在3D打印过程中极易产生热裂纹现象导致其对增材制造工艺的适应性极差，采用增材制造工艺制造复杂高强度铝合金的应用受到限制。 来自中南大学粉冶院的一项最新研究采用Si元素和Zr元素对Al-Zn-Mg-Cu合金进行微合金化，制备出Al-Zn-Mg-Cu合金粉末。利用选区激光融化工艺制备出无裂纹，抗拉强度为446 MPa，延伸率为 6.5 %实验样品。讨论了Si、Zr元素的分布状态和其抑制裂纹的形成的机理。相关论文以题为“Microstructures and tensile properties of a selective laser melted Al–Zn–Mg–Cu alloy by Si and Zr microalloying”发表在Materials Science and Engineering: A。 论文链接： https:///10.1016/j.msea.2020.139492 作者对比分析了不同激光功率条件下沉积态Al–Zn–Mg–Cu合金的致密度，晶粒尺寸变化和力学性能变化。发现致密度随着激光功率的增加而增加；合金中的晶粒由细小晶区和柱状晶区组成，柱状晶区随激光功率的增大而增多。其抗拉强度和屈服强度在激光功率为300W时达到最高，为446MPa和394MPa，达到了锻件要求。 此外，讨论了Si元素抑制裂纹的原因，主要是由于Si元素存在，形成低熔点共晶组织，在快速凝固过程中填充微裂纹进而抑制裂纹最终的产生。Zr元素主要作用是细化晶粒，同时阻碍晶界移动，提高强度。 总的来说，Si、Zr元素具有优异的抑制裂纹和细化晶粒作用，经过Si、Zr微合金化后的Al–Zn–Mg–Cu合金具有优异的力学性能。 图1 致密度与激光功率的关系（a）激光功率与致密度关系曲线（b）210 W (c) 240 W (d) 270W (e) 300 W (f) 330 W. 图2 激光功率300W时各元素的分布状态(b)Zr (c) Al (d) Zn (e) Si (f) Mg. 图3 (a) TEM图像, (b) SAED图像,(c) Al3Zr 粒子的 EDS 分析(d) 激光功率300W时EDS面分布图 图4 不同激光功率下晶粒变化规律(a) 210 W (b) 300 W (c) 330 W. 图5（a）不同功率下的应力应变曲线(b) 210 W and (c) 300 W. （文：砰砰砰砰） |
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