定向能沉积Mg-Gd-Y-Zr合金

各向同性力学性能优异

该合金通过均匀等轴晶粒和弥散纳米析出相实现优异的各向同性拉伸性能，适用于轻量化航空航天部件。

Cao, Qianhui · Zeng, Caiyou · Bojin, Qi · Zihao, Jiang · Zhang, Ruize · 王福德 · 从保强

Additive Manufacturing 2023

参数信息

平均晶粒尺寸（沉积态）

12 µm

极限抗拉强度（固溶时效态）

345 ± 7 MPa

延伸率（固溶时效态）

5.2 ± 0.8 %

时效析出相平均尺寸

7.8 ± 1.2 nm

技术优势

沉积态即各向同性

无需后续变形或热处理，沉积态即获得平均晶粒直径12 µm的均匀等轴组织，沿构建和移动方向的拉伸性能无显著差异。

时效强化显著

固溶+时效后基体中析出高密度纳米β′相（平均尺寸7.8 nm），产生显著的沉淀强化效果，抗拉强度从沉积态大幅提升至345 MPa。

应用场景

• 航空航天轻量化部件：用该合金可快速制造大型轻量化构件，无需后续变形处理即具备均匀等轴组织和各向同性强度。
• 高性能镁合金结构件：通过固溶时效处理，强度提升至345 MPa，适用于对强度有较高要求的镁合金结构件。
• 增材制造金属零件：采用超声频脉冲电弧定向能沉积，可高效成形高质量单道多层镁合金零件。