TiC增强AA5183沉积层

屈服强度近倍增

通过层间搅拌摩擦加工将致密TiC纳米颗粒引入电弧增材AA5183铝合金，实现超细晶粒和高强度。

池元清 · Nan, Chen · Weifeng, Zhao · Zihan, Chen · Jinwei, Liu · Weiqing, Liu · 陈晓磊 · 汤文亮

Journal of Alloys and Compounds 2026

参数信息

平均晶粒尺寸

1 μm

屈服强度

407 MPa

抗拉强度

560 MPa

延伸率

12.3 %

技术优势

强度几乎翻倍

3.64 vol% TiC样品屈服强度达407 MPa，相比未增强材料几乎翻倍，归因于Orowan强化和载荷传递。

组织致密无缺陷

层间搅拌摩擦加工消除气孔并细化晶粒，沿沉积方向获得均匀无缺陷的微观组织。

晶粒细化至1微米

TiC纳米颗粒钉扎位错和晶界，促进动态结晶并阻碍晶粒长大，平均晶粒尺寸约1 μm。

力学性能媲美7xxx合金

强度显著高于多数传统Al-Mg合金，与热处理后的高强度Al-Zn-Mg-Cu合金相当。

应用场景

• 铝合金增材制造：直接用此方法制造高强度铝合金零件，无需后处理。
• 大型轻量化结构件：制造大型复杂形状的轻量化结构件并兼顾强度。
• 航空航天铝合金：为航空航天铝合金部件提供更高强度且接近7xxx合金的性能。