B_(4)C/AlSi10Mg复合材料激光选区熔化成形工艺及性能研究

颗粒增强铝基复合材料因其卓越的综合性能而备受关注,选区激光熔化技术为复合材料的制备提供了新的路径。采用SLM技术成形不同含量B_(4)C颗粒增强AlSi10Mg复合材料,研究了成形工艺参数(激光功率、扫描速度和扫描间距)对成形件显微组织、致密度和力学性能的影响规律。结果表明,B_(4)C/AlSi10Mg复合材料试样内部孔洞和裂纹较少,B_(4)C颗粒在铝基体中分布均匀,与AlSi10Mg基体有良好的结合。在激光功率240 W,扫描速度1400 mm/s,扫描间距0.13 m的工艺条件下,3%B_(4)C/AlSi10Mg(质量分数)复合材料致密度最高达到99.39%。当B_(4)C颗粒含量提高至5%时,尽管硬度有所提升,但致密度、抗拉强度及断裂伸长率均有下降。

激光能量密度对选区激光熔化成形Al_(4)SiC_(4)/AlSi10Mg复合材料显微组织的影响

以SiC和AlSi10Mg球磨混合粉为原料,采用选区激光熔化成形工艺成形Al_(4)SiC_(4)增强AlSi10Mg复合材料,研究了激光能量密度(76.2,80.0,91.5 J·mm^(-3))对复合材料显微组织的影响。结果表明:通过激光与复合粉体的相互作用可原位生成亚微米尺度的Al_(4)SiC_(4)增强相,该相呈针状形貌,围绕原SiC颗粒呈团簇状或平行排列分布;随着激光能量密度的提升,熔池内Marangoni对流作用增强,促进增强相Al_(4)SiC_(4)的生成,原增强相SiC逐渐转变为Al_(4)SiC_(4),且Al_(4)SiC_(4)相由针状形貌演变为团簇状或平行排列的片状形貌。