《Materials Science and Engineering: A》：Influence of hydrogen on the evolution of recrystallization textures in pure iron
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AFSD工艺通过调整工具转速和移动速度优化5083铝合金的微观结构和力学性能，高转速（800rpm）导致粗化但提升强度，低转速（600rpm）配合高移动速度细化组织并增强屈服强度。
闫楠胡 | 雷世 | 肖一晨 | 阿希什·库马尔 | 张显坤 | 吴传松 | 高松 | 刘晓超
摘要
作为一种新型的固态增材制造（AM）工艺，添加摩擦搅拌沉积（AFSD）在利用轻质铝合金制造高完整性部件方面展现出巨大潜力。在本研究中，系统地探讨了工具旋转速度和行进速度对通过AFSD制造的AA5083合金微观结构演变和机械性能的协同影响。通过实时监测轴向力和主轴扭矩，能够原位评估热机械条件，并将其与热输入、应变积累以及相应的拉伸性能进行定量关联。这种研究方法揭示了耦合工艺参数如何调节AFSD制造铝合金中的位错活动、晶粒细化和强化行为。旋转速度的提高导致热输入增加，从而促进了动态恢复和晶粒粗化；而较高的行进速度则减少了热输入，同时增加了塑性应变，有助于形成更细小的微观结构。在高热输入条件下（即工具旋转速度为800 rpm、行进速度为200 mm/min），沉积的AA5083合金的平均晶粒尺寸为8.47 μm，其极限抗拉强度（UTS）为296.7 MPa，屈服强度（YS）为137.2 MPa。值得注意的是，在这种条件下，位错积累是主要的强化机制。在较低热输入和较高应变条件下（即工具旋转速度为600 rpm、行进速度为280 mm/min），获得了更细小的晶粒（平均尺寸为6.75 μm），其UTS仍为295.0 MPa，YS略有提高（139.1 MPa）。YS的提高归因于位错强化和晶界强化的协同作用。这些结果表明，较低的热输入结合较高的应变率可以在不牺牲机械强度的情况下改善微观结构，为优化Al-Mg合金的AFSD工艺提供了可行的策略。本研究的结果加深了对AFSD制造合金的工艺-结构-性能关系的理解，并为开发适用于高性能结构应用的定制工艺参数集提供了支持。
