增材制造Al-Mg-Sc-Zr合金

抑制PLC效应

通过直接时效析出Al₃(Sc,Zr)相抑制动态应变时效引发的锯齿流动，解决增材制造铝合金的塑性失稳问题。

Yuntian, Ning · Li, Qiang · Sun, Xiaoyu · Chunlu, Zhao · Zhenmin, Li · 廖文和 · Zhu, Zhiguang · Ramamurty, Upradrasta

Journal of Materials Science and Technology 2026

技术优势

直接时效抑制锯齿流变

直接时效在基体中析出致密的Al₃(Sc, Zr)相，通过减少应变分配和消耗空位来抑制动态应变时效，从而消除锯齿流变。

PLC效应窗口明确

该合金的PLC效应仅在一定温度和应变速率的中间窗口内出现，超出该窗口则不发生锯齿流变，便于工艺避开失稳区。

锯齿类型随应变转变

随应变增加，锯齿类型从吕德斯平台内的B型转变为高应变下的A型或A+B混合型，这一转变源于双峰组织中粗柱状晶与超细等轴晶之间的应变分配演变。

应用场景

• 增材制造铝合金：揭示增材制造铝合金中PLC效应的控制因素，为改善其塑性稳定性提供依据。
• 激光粉末床熔融：针对LPBF特有的双峰组织，阐明其对锯齿流变的影响，优化打印工艺避免失稳。
• 铝合金结构件：通过热处理抑制锯齿流变，提升结构件在塑性变形时的表面质量和力学可靠性。
• 塑性成形工艺：明确PLC效应窗口和锯齿类型转变，为塑性成形过程选择稳定变形条件提供指导。