选区激光熔化WC/AlSi10Mg复合材料的微观组织和疲劳性能

来源期刊：材料导报2019年第22期

论文作者：叶寒 张坚强 黄俊强 刘勇

文章页码：3789 - 3794

关键词：选区激光熔化;显微组织;疲劳行为;

摘    要：为提高选区激光熔化（SLM）成形AlSi10Mg合金的疲劳性能,采用WC/AlSi10Mg复合材料粉末制备试样,采用OM和SEM观察了AlSi10Mg复合材料试样的微观组织,利用显微硬度计和高频疲劳实验机研究了AlSi10Mg复合材料试样的显微硬度和疲劳性能。结果表明:熔池内部及边缘不同的凝固条件使两处晶粒生长形态各不相同,熔池边界为胞状晶,内部为树状晶。熔池边界到内部分为粗晶区、热影响区、细晶区三个区域,对应的平均α-Al基体尺寸分别约为1.5μm、1.0μm、0.6μm,平均共晶Si宽度约0.5μm;对应的Al-Si共晶含量分别为（40±3）%、（37±4）%、（30±2）%,但均远小于室温下平衡态Al-Si相图中共晶组织的含量,大部分Si以过饱和形式固溶于Al基体中。纳米WC富集在晶界,且部分WC发生溶解扩散式烧损。疲劳实验结果表明,试样局部存在严重夹杂,使得疲劳裂纹源萌生于试样次表层;试样断口具有解理断裂特征,试样高周疲劳寿命服从三参数威布尔分布,据此建立了选区激光熔化AlSi10Mg复合材料试样的寿命预测模型。