综述：通过增材制造技术制备的共晶铝合金：综述

《Journal of Materials Science & Technology》：Eutectic aluminum alloys fabricated by additive manufacturing: A comprehensive review

本文综述了增材制造（AM）中铝基等temps合金的发展。AM技术通过快速凝固和精确控制工艺参数优化了微观结构，如细小的等温组织、均匀的析出相和异质晶界。Al-Si-Mg合金在LPBF工艺下表现出良好的可加工性和中等力学性能，但高温下强度下降。通过添加铈、镧等稀土元素形成的Al-Ce和Al-La合金在高温下稳定性显著提升，例如Al-10Ce合金在300°C下仍保持较高的屈服强度。研究还探讨了热处理对性能的影响，如退火可改善耐腐蚀性。未来方向包括智能合金设计和多尺度结构工程。

　　金属增材制造（AM）已从原型制造发展到工业生产，为合金设计和性能提升开辟了新的前景。其快速凝固特性扩展了新型合金的组成空间，而由此获得的物理化学性能改善为高性能工业应用提供了有吸引力的解决方案。随着对高强度铝合金在航空航天和汽车应用中需求的增加，传统高强度锻造铝合金在AM技术下的可加工性较差，成为挑战。共晶微观结构既提供了大体积的强化相，又提升了快速凝固下的可加工性。最近的研究表明，共晶铝合金适用于AM技术，以克服冶金挑战并实现可加工性与性能的协同优化。本文综述了共晶理论、共晶结构演化、静态机械性能以及常温与高温下的长期服务行为（蠕变、疲劳和腐蚀），并探讨了强化机制及AM制造铝合金的定制设计策略。本综述旨在为新型铝合金的发展提供新的见解，并引起AM社区对更高要求的轻量化工程材料的关注。

在工程领域，铝合金作为轻量、高强度的结构材料，尤其在自动化系统中占据关键地位。铝合金是仅次于钢铁的全球第二大消费金属。过去十年间，关于通过AM制造的铝合金的科学论文数量显著增加。如图2所示，从2013年的3篇到2024年的301篇，铝合金在AM社区中受到广泛关注，其中60%以上研究聚焦于LPBF技术，其次是WAAM技术。然而，大多数铝合金在AM制造过程中仍面临可加工性方面的挑战。大量研究报道了近共晶铝合金的组成，突显了缩小凝固范围对于减轻热裂倾向和提高可加工性的关键作用。

传统的高强度锻造铝合金（如2xxx、6xxx和7xxx系列）在AM制造中很难实现无裂纹微观结构和超过99%的致密度。因此，越来越多的研究关注于金属AM中的接种处理，特别是铝合金，以生成等轴微观结构并消除冶金缺陷（如气孔和裂纹）。接种处理的基本原理是通过引入成核剂促进异质成核，或通过添加溶质诱导固液界面处的快速共晶过冷。在实践中，通过外部添加或原位形成纳米成核剂，可显著细化晶粒。例如，LPBF制造的Al-2024合金通过外部添加纳米Ti，WAAM制造的Al-6063合金通过原位形成TiB?，以及LPBF制造的Al-7075合金通过外部添加纳米ZrH?。然而，纳米改性原始粉末通常涉及复杂的粉末制备过程，这限制了其在成本控制和大规模工业应用中的优势。

开发高强度AM铝合金的主要挑战是其对热裂的易感性。目前可打印的铝合金大多属于近共晶Al-Si基合金，如Al-7Si-0.6Mg、Al-10Si-Mg和Al-12Si，这些合金由于较短的凝固范围和较低的裂纹敏感性而具备优势。此外，还存在一类由Sc元素改性的可打印铝合金，这些合金表现出柱状-等轴转变的晶粒结构和减少的热裂敏感性，如Scalmalloy?（Al-Mg-Sc基合金）。例如，Sc改性的Al-6Mg-1.3Si-0.2Sc-0.1Zr和Al-6Zn-1.9Mg-0.8Sc-0.2Zr合金显示出优异的可打印性和拉伸性能。然而，这些合金的广泛应用可能受限于Sc的高成本。

基于这些见解，最近的AM研究越来越多地采用共晶设计来应对热裂和可加工性问题。特别是，传统的共晶反应被用于生成共晶微观结构，消除热裂并增强性能。其原理是通过缩小凝固范围促进收缩液喂和生成大量共晶相，这些相具有晶粒细化效应和优异的耐热性。共晶转变在共晶温度下表现为等温反应，因此呈现出水平线。常见的共晶形态包括层状和细胞状，其他可能包括棒状、球状和针状结构。在非平衡凝固条件下，AM会导致微区偏析和固相线温度降低，从而偏离共晶点，形成伪共晶。当共晶合金的两个组分熔点差异显著时，伪共晶区会偏向高熔点组分。主要原因是低熔点共晶相与液相的组成差异较小，从而促进共晶点的快速达成。因此，共晶点会偏向低熔点相，而伪共晶区则会偏向高熔点相。在AM的快速凝固过程中，过冷固溶体通常形成，解释了共晶Al-5Mg?Si-2Mg、Al-3Ni-1Ti-0.8Zr等合金中凝固范围的缩小。

通过现有文献和相图，总结了Al合金在平衡凝固下的常见共晶反应，并列于表1中。对于过渡金属元素（如Sc、Zr、Ti、Cr、Mn、Fe、Co和Ni）在Al合金中的共晶温度，与纯Al的熔点（657°C）相似，除了与Cu和Zn合金。有说服力的解释是，Al-33Cu和Al-94Zn的高共晶组成显著降低了共晶温度。类似的情况也发生在Al-7.5Li、Al-35Mg、Al-66.7Mg、Al-12.6Si、Al-10Ce、Al-15.7La和Al-9.2Y中，证明了共晶转变在减少凝固区域中的效果。

在AM过程中，快速凝固能够促进超细共晶结构的形成并细化共晶间距。例如，Bahl等人开发了通过LPBF制造的新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的超细共晶粒子间距。这些合金以Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'-Al?Cu析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过原子探针断层扫描（APT）分析（见图6e），揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有高温稳定性和优异机械性能的块状共晶合金的潜力。

AM铝合金的共晶结构因其独特的热力学特性而受到关注。一方面，近共晶组成在狭窄的凝固温度范围内凝固，显著减少了热裂的可能性。另一方面，共晶相的大量存在有助于晶粒细化，从而提升材料的强度和耐热性。例如，Al-7Si-0.6Mg合金因其共晶结构表现出良好的可加工性，并在常温下具有中等拉伸性能。然而，其强度在200°C以上显著下降，由于Si粒子的粗化，使其不适合高温应用。而Al-TM（过渡金属）合金具有高体积的次生金属间相，使其特别适用于AM技术，并且易于通过合金设计进行调整。AM稀土元素铝合金则具有高度细化的共晶微观结构和丰富的耐热相，从而实现优异的高温性能和强度保持。

在铝合金的共晶相图中，二元Al-X共晶相图显示出液相具有无限的溶解度，而固相具有有限的溶解度，导致液相线从纯组分两端向中间凹陷，交点表示共晶点。共晶转变是等温的，因此表现为水平线。常见的共晶形态包括层状和细胞状，其他可能包括棒状、球状和针状结构。在图3中，展示了共晶区域及其对应的结构。在非平衡凝固的AM条件下，微区偏析和固相线温度的降低会导致共晶点的偏移，形成伪共晶。当共晶合金的两个组分熔点差异显著时，伪共晶区会偏向高熔点组分。主要原因是低熔点共晶相与液相的组成差异较小，从而促进共晶点的快速达成。因此，共晶点会偏向低熔点相，而伪共晶区则会偏向高熔点相。在AM的快速凝固过程中，过冷固溶体通常形成，解释了共晶Al-5Mg?Si-2Mg、Al-3Ni-1Ti-0.8Zr等合金中凝固范围的缩小。

通过现有文献和相图，总结了Al合金在平衡凝固下的常见共晶反应，并列于表1中。对于过渡金属元素（如Sc、Zr、Ti、Cr、Mn、Fe、Co和Ni）在Al合金中的共晶温度，与纯Al的熔点（657°C）相似，除了与Cu和Zn合金。有说服力的解释是，Al-33Cu和Al-94Zn的高共晶组成显著降低了共晶温度。同样的情况发生在Al-7.5Li、Al-35Mg、Al-66.7Mg、Al-12.6Si、Al-10Ce、Al-15.7La和Al-9.2Y中，证明了共晶转变在减少凝固区域中的效果。

共晶相在Al合金中的晶体学信息如表2所示。在Al-Li合金中，稳定的δ-AlLi被认为是平衡共晶相，而δ'-Al?Li是亚稳相。脆性δ-AlLi对机械性能有害，而Al-Li合金中的强化相是L1?-Al?Li。L1?-Al?Li的晶格参数为4 ?，与面心立方（FCC）α-Al几乎无晶格失配。

图4展示了不同方法制造的Al-12Si合金的共晶形态。在铸造过程中，缓慢的冷却速率导致粗大的微观结构，其中棒状共晶Si粒子分散在初生Al基体中。对于LPBF，XY平面（垂直于构建方向）显示出由于90°层旋转而形成的明显轨迹。XZ平面（平行于构建方向）揭示了在熔池（MP）内的半圆形微观结构。如图4所示，XY和XZ平面内的大量纳米级共晶Si粒子嵌入Al基体中，由于LPBF的极高冷却速率。WAAM的冷却速率适中，导致在基体中形成初生α-Al和共晶Al-Si结构。DED的冷却速率介于LPBF和WAAM之间，导致α-Al和Al-Si共晶的更细和更均匀的形态。放大图（见图4d）显示了Si粒子的纤维状网络。

即使使用相同的制造方法，不同合金系统中的共晶形态也可能显著变化。图5展示了通过LPBF制造的Al-12Si合金的典型共晶微观结构。在图5(a)中，AlSi10Mg合金的共晶形态显示为细胞状结构，其中Al基体被Si粒子形成的细胞壁包围。在Al-5.7Ni共晶合金中，图5(b)显示了Al?Ni在Al基体中的均匀分布。图5(c)中的Al-33Cu合金微观结构由层状Al-Al?Cu相组成。而Al-2Fe合金（见图5(d)）中的杆状亚稳Al?Fe粒子无序分散在Al基体中。

除了这些四种共晶结构，共晶Al合金在热处理后还会出现针状和板状微观结构。例如，Plotkowski等人研究了LPBF制造的Al-10Ce-8Mn合金在400°C下200小时后，其共晶结构从细小的共晶固溶体转变为板状结构。类似地，Dai等人报道了在LPBF制造的AlSi10Mg合金中，经过200°C的热变形后，出现了针状Si。

在AM过程中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对细胞状形态产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在Al-Mg合金中，Al和Mg的原子半径相近，因此观察到较高的互溶固溶度。通常，Al-Mg相图中存在三种金属间相：β-Al???Mg??、ε-Al??Mg??和γ-Al??Mg??。Al-Mg平衡相图中包含两个共晶点，分别对应于Al??Mg??和Al???Mg??。然而，目前尚未在文献中报道共晶Al-Mg二元合金。作为最适合作为AM材料的铝合金，Al-Si合金因其共晶结构和中等机械性能而受到关注。Si有两种晶体结构，即立方和六方。然而，在Al-Si合金中仅发现立方Si。例如，Li等人报告了Al-Si共晶合金中，共晶Si和Al相之间的(1 1 1)?||(2 0 0)?的取向关系。

在Al-Sc合金中，稳定的δ'-Al?Sc被认为是平衡共晶相，而δ-AlSc是亚稳相。脆性的δ-AlSc对机械性能不利，而Al-Sc合金中的强化相是L1?-Al?Sc。L1?-Al?Sc的晶格参数为4 ?，与FCC α-Al具有完美的共格相。Al-Mg合金中的β-Al???Mg??的晶格参数为2.83 ?，与Al基体的晶格参数相似。Al-Si合金中的Si的晶格参数为5.44 ?，其结构为立方。Al-Sc合金中的Al?Sc的晶格参数为6.33 ?，其结构为立方。Al-Zr合金中的Al?Zr的晶格参数为4.08 ?，其结构为立方。Al-Ti合金中的Al?Ti的晶格参数为3.82 ?，其结构为四方。Al-Mn合金中的Al?Mn的晶格参数为6.38 ?，其结构为正交。Al-Fe合金中的Al??Fe?的晶格参数为15.43 ?，其结构为单斜。Al-Co合金中的Al?Co?的晶格参数为6.14 ?，其结构为单斜。Al-Ni合金中的Al?Ni的晶格参数为5.74 ?，其结构为立方。Al-Cu合金中的θ-Al?Cu的晶格参数为6.33 ?，其结构为六方。Al-Ce合金中的Al??Ce?的晶格参数为10.02 ?，其结构为正交。Al-Y合金中的Al?Y的晶格参数为6.33 ?，其结构为六方。Al-Zn合金中的Zn的晶格参数为6.33 ?，其结构为六方。Al-La合金中的Al??La?的晶格参数为13.13 ?，其结构为正交。

在Al-Mg合金中，Al和Mg的高互溶固溶度使得它们在相图中表现出三个金属间相，即β-Al???Mg??、ε-Al??Mg??和γ-Al??Mg??。Al-Mg平衡相图中包含两个共晶点，分别对应于Al??Mg??和Al???Mg??。目前，共晶Al-Mg二元合金尚未在文献中报道。然而，Al-Si合金因其共晶结构和中等机械性能，成为最成功且广泛使用的工业铝合金。Al-Si合金在AM制造中展现出卓越的可加工性，其机械性能介于室温和高温之间。

在AM过程中，快速凝固能够促进超细共晶结构的形成，并细化共晶间距。Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成与演化是影响材料性能的关键因素。例如，通过LPBF制造的Al-3Ni-1Ti-0.8Zr合金在高温下表现出优异的性能，如Yield Strength（YS）和Ultimate Tensile Strength（UTS）。这些合金的微观结构显示出等轴晶粒和柱状晶粒，其共晶相具有高体积分数，从而显著提升了材料的强度和热稳定性。此外，通过调整合金成分和制造参数，可以实现共晶相的精细控制，进而优化材料的性能。

在AM制造中，共晶结构的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金的机械性能表现出良好的热稳定性，并且硬度提高了13%。这一成就在共晶平衡条件下尤为显著。通过整合快速凝固，本工作展示了制造具有长期高温稳定性和精细微观结构的块状共晶合金的潜力。

在AM制造中，共晶相的形成和演化受到多种因素的影响，包括热力学条件、冷却速率和合金成分。例如，Bahl等人通过LPBF制造了新型Al-9Cu-6Ce-(1Zr)合金，获得了约280纳米的共晶粒子间距。这些合金以细胞状Al?Cu?Ce和FCC-Al共晶相为特征，同时具有分散的θ'析出相。引入Zr元素对共晶结构产生干扰，进一步细化共晶结构。通过APT分析（见图6e）进行定量分析，揭示了Cu和Ce在粒子中的富集，以及Si在其中一个粒子中的偏析。因此，经过200小时时效的Al-9Cu-6Ce-1Zr合金