微米TiB₂颗粒强化Al-Cu合金

强度塑性同升

专为丝弧增材制造设计的含微米TiB₂颗粒的Al-Cu合金，颗粒钉扎晶界并促进θ'相析出，使沉积件同时获得更高强度和塑性。

Ren, Huisheng · 刘义波 · Kong, Haoyu · Chenyu, Song · Yifan, Xie · 孙清洁

Virtual and Physical Prototyping 2024

参数信息

横向抗拉强度

339.07 MPa

延伸率

21.3 %

临界迁移速度

335 μm/s

技术优势

强度大幅提升

TiB₂颗粒钉扎晶界并促进θ'相析出，使横向抗拉强度提升45%至339.07 MPa。

塑性同步改善

延伸率提高60%至21.3%，突破强度-塑性倒置关系。

组织均匀可控

微米TiB₂颗粒被推至晶界，均匀分布并细化组织。

析出相易形成

TiB₂颗粒降低θ'相形核活化能并引入位错通道，加速溶质扩散，促进θ'相析出。

应用场景

• 丝弧增材制造：直接使用该含TiB₂焊丝或粉末，可打印出强度塑性兼备的铝合金构件。
• 铝合金3D打印：为铝合金3D打印提供一种通过颗粒添加调控析出相的方法，改善打印件性能。
• 高强度铝合金：通过TiB₂颗粒强化，获得同时具有高强度和高塑性的铝合金。
• 航空航天结构件：用于制造轻质高强、且具备足够塑性的航空航天结构件，提高可靠性。