扫描速度对选区激光熔化高强Al-Mg-Sc-Zr合金组织与性能的影响

采用选区激光熔化(SLM)技术在不同扫描速度工艺条件下制备了高强Al-Mg-Sc-Zr合金,采用了光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、室温拉伸实验、室温摩擦磨损实验等方法,研究了激光扫描速度对合金微观组织和力学性能的影响。结果表明:当激光功率不变,扫描速度在1250~1850 mm/s时,随着扫描速度从1250 mm/s升至1850 mm/s,合金致密度和力学性能均呈现先升高后降低的趋势。当扫描速度达到1850 mm/s时,由于能量密度低导致粉末无法充分熔化,层间润湿不充足,形成大量不规则孔隙,降低了材料力学性能。选区激光熔化成形合金在不同扫描速度下均可以完成冶金结合,且致密度均高于98.9%,当扫描速度为1450 mm/s时,合金成形性能达到最优,致密度为99.87%,其屈服强度、抗拉强度和断后延伸率分别为379 MPa、420 MPa和17.0%,摩擦磨损实验表明其磨损量和磨损速度均为最低,耐磨性能显著优于其他参数。