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AZ91D镁合金在激光选区熔化成形中的元素烧损^*

魏恺文 , 王泽敏 , 曾晓雁

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00212

利用OM, SEM, EDS, XRF和XRD等方法研究了AZ91D镁合金在激光选区熔化中的元素烧损机制以及烧损对成形试样化学成分、显微组织及力学性能的影响. 结果表明, 成形试样中Mg的相对含量(86.61%~88.68%)低于粉末原料中Mg的相对含量(90.63%), 而其Al的相对含量(10.40%~12.56%)则高于后者(8.97%). 该结果与基于Langmuir模型的计算结果相符, 表明在激光作用下主要是Mg发生了烧损. 成形试样的Mg与Al质量比η随激光体能量密度E_V的增加呈现先上升后下降并最终趋于稳定的演变规律. 采用55.6 J/mm³的E_V所成形试样(试样No.8)的η值最接近粉末原料. 使用回归分析法建立了η与E_V的解析关系, 其拟合度指标系数R²为0.858. 成分变化最为显著之一的成形试样No.1 (采用166.7 J/mm³的E_V所成形)与压铸态AZ91D 的组织特征相似, 均为β-Mg₁₇Al₁₂相呈网状分布于α-Mg基体间的典型凝固组织. 但成形试样No.1的β-Mg₁₇Al₁₂相含量及其α-Mg基体中Al的固溶量明显高于压铸态AZ91D. 成分变化导致成形试样No.1的拉伸强度及显微硬度得到提升, 但使其延伸率有所下降.

关键词: 激光选区熔化 , AZ91D镁合金 , 元素烧损 , 化学成分 , 显微组织 , 力学性能

AZ91D镁合金在激光选区熔化成形中的元素烧损

魏恺文 , 王泽敏 , 曾晓雁

金属学报 doi:10.11900/0412.1961.2015.00212

利用OM,SEM,EDS,XRF和XRD等方法研究了AZ91D镁合金在激光选区熔化中的元素烧损机制以及烧损对成形试样化学成分、显微组织及力学性能的影响.结果表明,成形试样中Mg的相对含量(86.61％～88.68％)低于粉末原料中Mg的相对含量(90.63％),而其A1的相对含量(10.40％～12.56％)则高于后者(8.97％).该结果与基于Langmuir模型的计算结果相符,表明在激光作用下主要是Mg发生了烧损.成形试样的Mg与A1质量比η随激光体能量密度EV的增加呈现先上升后下降并最终趋于稳定的演变规律.采用55.6 J/mm3的EV所成形试样(试样No.8)的η值最接近粉末原料.使用回归分析法建立了η与EV的解析关系,其拟合度指标系数R2为0.858.成分变化最为显著之一的成形试样No.1(采用166.7 J/mm3的EV所成形)与压铸态AZ91D的组织特征相似,均为β-Mg17A112相呈网状分布于α-Mg基体间的典型凝固组织.但成形试样No.1的-Mg17Al12相含量及其α-Mg基体中Al的固溶量明显高于压铸态AZ91D.成分变化导致成形试样No.1的拉伸强度及显微硬度得到提升,但使其延伸率有所下降.

关键词: 激光选区熔化 , AZ91D镁合金 , 元素烧损 , 化学成分 , 显微组织 , 力学性能

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