采用激光粉末床熔融技术制备Mg-Y-Al-Zn-Zr合金（MRL250TM）

《Scripta Materialia》：Laser powder bed fusion fabrication of a Mg-Y-Al-Zn-Zr alloy (MRL250TM)

　　

威廉·昆克尔（William Kunkel）|阿比谢克·拉马克里希南（Abhishek Ramakrishnan）|施拉万·科塔（Shravan Kotha）|尼古拉斯·哈戈皮安（Nicholas Hagopian）|保罗·沃伊尔斯（Paul Voyles）|南·潘（Nam Phan）|艾曼·萨利姆（Ayman Salem）|丹·J·托马（Dan J. Thoma）

摘要

通过激光粉末床熔融（LPBF）工艺制备了一种Mg-Y-Al-Zn-Zr合金（MRL250^TM）。通过一个无量纲数来确定加工窗口，该无量纲数考虑了体积能量密度、激光停留时间和热物理性质等因素。在测试范围内，当该无量纲数的值为141和143时，合金表现出最佳的拉伸性能：屈服强度为261 MPa，抗拉强度为376 MPa，延展率为7%，比强度为204 kNm/kg。断口分析显示材料具有粗糙的、凹陷的断裂形态，这与延性断裂特征一致；此外，材料的微观结构中含有分布均匀的纳米级Al?Y颗粒。这些结果表明，该无量纲数能够为Mg合金的LPBF加工过程提供一个可行的参数范围，并且在该范围内，Mg-Y-Al-Zn-Zr合金展现出前所未有的单轴抗拉强度与延展性的优良组合。