通过利用喷丸处理技术控制表面纹理，提高AZX612镁合金的弯曲成形性能

《Materials Advances》：Improvement of bending formability of AZX612 magnesium alloy by surface texture control utilizing shot peening

本研究系统探究了工具转速与移动速度对AFSD制备AA5083铝合金微观结构及力学性能的协同影响，发现高转速（800rpm）结合低移动速度（200mm/min）时，材料通过动态回复实现细晶强化（平均晶粒尺寸8.47μm，UTS 296.7MPa），而低转速（600rpm）与高移动速度（280mm/min）下，通过高应变积累形成更细的晶粒（6.75μm）并协同位错强化与晶界强化提升屈服强度至139.1MPa。研究证实低热输入高应变率策略可有效优化AFSD工艺参数，实现高强度轻量化铝合金部件制造。

　　

闫楠 | 雷石 | 肖一晨 | 阿希什·库马尔 | 张贤坤 | 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。本研究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，能够对热机械条件进行原位评估，并将这些参数与热输入、应变积累以及最终的拉伸性能进行定量关联。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合金平均晶粒尺寸为8.47 μm，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，位错积累被认为是主要的强化机制。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），晶粒变得更细（平均尺寸为6.75 μm），其UTS和YS分别达到295.0 MPa和139.1 MPa。YS的提高归因于位错强化和晶界强化的协同作用。这些结果证实，较低的热输入结合较高的应变率可以在不损害机械强度的情况下提升微观结构细化程度，为优化Al-Mg合金的AFSD工艺提供了可行策略。本研究的结果加深了对AFSD制造合金中工艺-结构-性能关系的理解，并为高性能结构应用提供了定制工艺参数集的开发依据。