西里西亚理工大学:构建方向和变形温度对等通道转角挤压(ECAP)3D打印AlSi10Mg合金晶粒细化的影响
论论资讯 ｜ 2023-06-28 ｜
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Effects of Built Direction and Deformation Temperature on the Grain Refinement of 3D Printed AlSi10Mg Alloy Processed by Equal Channel Angular Pressing (ECAP)
Snopiński Przemysław; Matus Krzysztof; Hilšer Ondřej; Rusz Stanislav
Published：2023-06-09
DOI：10.3390/ma16124288
研究背景
社会性话题引出研究领域问题
近年来，随着3D打印技术的快速发展，人们对于其在制造业中的应用越来越感兴趣。然而，在3D打印材料的制备过程中，晶粒细化的问题一直困扰着研究者们。为了解决这个问题，一项最新的研究通过选择性激光熔化（SLM）技术制备的AlSi10Mg合金为对象，探究了建筑方向和变形温度对晶粒细化过程的影响。
研究内容
问题、方法和结论
该研究选择了两种不同的建筑方向（0°和90°）以及两个不同的变形温度（150°C和200°C），研究了这些因素对晶粒细化过程的影响。研究团队运用了光学显微镜、电子背散射衍射和透射电子显微镜等技术，对激光粉床熔融（LPBF）坯料的显微组织和晶体结构演变进行了研究。
研究结果显示，低角度晶界（LAGBs）在所有样品中占据主导地位。同时，由于建筑方向的改变导致了不同的热历史，从而形成了具有不同晶粒尺寸的微观结构。此外，电子背散射衍射图显示了由约0.6μm晶粒尺寸的等轴细晶区和约10μm晶粒尺寸的粗晶区组成的异质微观结构。通过详细的显微组织观察，研究人员发现，异质微观结构的形成与熔池边界的增加有密切关系。因此，本研究结果明确了建筑方向对于等通道角挤压（ECAP）过程中微观结构演变的显著影响。
研究意义
创新点与
这项研究的创新之处在于通过对建筑方向和变形温度的控制，揭示了3D打印AlSi10Mg合金晶粒细化过程中的微观结构演变规律。这对于优化3D打印材料的制备工艺、提高其力学性能具有重要意义。此外，该研究还为进一步研究3D打印材料的晶粒细化提供了有价值的参考。
总结：
通过对AlSi10Mg合金的研究，本文揭示了建筑方向和变形温度对3D打印材料晶粒细化过程的影响。这项研究的结果对于优化3D打印材料的制备工艺、提高其力学性能具有重要意义。未来，我们可以进一步探索其他因素对晶粒细化的影响，并为3D打印技术的发展提供更多有益的研究成果。
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