SLM+HIP铍铝合金原位变形及断裂研究

采用激光选区熔化(SLM)技术制备了铍铝合金,并对该合金分别进行了700℃热等静压(HIP)处理和700℃HIP+500℃×12 h退火处理。通过FESEM、EDS及EBSD等手段分析了SLM铍铝合金沉积态和热处理态的微观组织形态,并进行了硬度测试。利用FESEM和原位拉伸台研究了HIP处理SLM铍铝合金的变形和断裂行为。微观组织分析表明,SLM铍铝合金沉积态组织由少量稳态铍/铝结晶组织、微晶组织及大量亚稳态组织构成,严重的晶格畸变与亚稳态结构共同导致材料中的残余内应力较大。SLM铍铝合金经HIP处理后,沉积态组织中铍、铝两相充分扩散,亚稳态组织转变为稳态组织。通过EBSD取向分析得出,HIP处理后合金中铍、铝两相晶粒取向分布随机,材料特性趋于各项同性。SLM铍铝合金经HIP处理后,再继续进行退火处理对合金组织无明显改善效果。两种热处理态合金的硬度由沉积态的258 HV降至200 HV左右。原位拉伸测试结果表明,HIP处理后的SLM铍铝合金强度较大,但塑性较差,拉伸过程主裂纹的产生和扩展时间很短,断裂前铝相启动某一滑移系的滑移变形,其中粗大铝相变形相对明显,铍相基本不参与变形;变形后期主裂纹可能首先在相界萌生并向铍相内部扩展贯穿长大,裂纹迅速扩展并失稳瞬断,断裂方式为沿相界断裂和穿晶断裂的混合断裂,且以铍相穿晶断裂为主。

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本文档关键词:铝合金,变形,原位,研究,SLM