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应用天地 Applications

3
mm 的能量密度、370W 的激光功率、 完工
1300mm/s 的扫描速度和 30µm 的层
µm 148
厚，能达到 99.7％的最佳相对密度。 60 400
30
由于某些关键部件（例如航空航 0 50 µm
AlSi10Mg -30
天应用中使用的部件）需要比完工的 -50
零件拥有更高的质量，因此必须应用 µm
60 189
后处理以满足这些部件的设计要求。 30
0
-30 356 50 µm
喷丸处理 -50
使用再利用粉末制备的零件
的热后处理 显微硬度 (HV) 残余应力 (MPa)
图 2 显 示 了 对 使 用 再 利 用 170 50
完工
AlSi10Mg 粉末制备的零件进行热后 160 0
处理后的显微硬度图。在不同条件 150 -50
140 喷丸处理
下研究了热后处理的影响，包括退 -100
130 喷丸处理
火、固溶热处理（SHT）和 T6 热处 As-built
120 -150
理（T6HT）。结果显示，在特定条件
110 -200
200
300
下微结构的均匀性得到显著改善，并 0 100 200 300 400 500 600 100 距表面的深度 (µm) 400
距表面的深度 (µm)
且具有对所需机械性能的各种选择。 图3：喷丸处理对增材制造的AlSi10Mg零件的影响。
这些图有助于选择优化的热后处理参
数，从而满足设计要求。 微硬度的增加，从样品表面沿特定深 次，研究该方法在完工和热等静压
度延伸至 500µm。沿着喷丸区域产生 （HIPed）AlSi10Mg 零件的较大表面
喷丸改善 的压缩残余应力，可以改善样品表面 积上进行局部处理。研究了 FSP 对部
喷丸处理也应用于完工的零 的机械性能和疲劳强度。 件微结构、硬度和残余应力的影响。 [5]
件，作为冷加工工艺，使用高压用 FSP 将部件的微结构转变为等轴晶粒
球形珠子轰击零件表面。对完工的 用于深度局部表面处理的摩 结构。在施加 ≥60％的高工具道次重
AlSi10Mg 零件表面进行喷丸处理， 擦搅拌处理 叠率后，在加工表面上实现了一致的
可以消除表面缺陷、细化微结构、使 摩擦搅拌加工（FSP）被认为是 微结构均匀化。图 4 显示了微结构和
表面硬化，以及从样品表面向特定深 一种强烈的塑性变形过程，可以改变 硬度图，以帮助选择最佳 FSP 参数，
[4]
度施加高压应力（见图 3）。 表面显 材料的性质。使用多个 FSP 工具道 获得最终加工零件所需要的质量。
增材制造 热后处理 值得注意的是，研究中开发的工
非均匀微结构 均匀微结构 艺图可以帮助根据所需的质量，定制
细晶粒 粗晶粒 重结晶
零件特性，以实现其设计要求。增材
完工 退火 SHT T6HT
y 制造领域的研发部门正在进行的努力，
x 有望在完全克服完工缺陷方面取得更
新鲜粉末
120 大的成就。之后，增材制造可以提供
AlSi10Mg SLM 硬度
(HV) 110 顶部区域 满足设计和质量要求的合格零件。
再利用 100
粉末 90
z 80 底部区域
70 增材制造减轻零件重量并提
60
0 100 200 300 400 5001 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 升性能
温度 (°C) 时间 (h)
图2：AlSi10Mg样品热后处理的显微硬度图，显示了由SLM制造的零件的横截面。 使用增材制造（DFAM）概念设

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