通过选择性激光熔化(SLM)技术制造的可时效硬化的Al7000系列（Al-Zn-Mg）合金要获得高机械强度和延展性仍然具有挑战性。

近日，新加坡制造技术研究院Sharon Mui Ling Nai，南方科技大学逯文君报道了通过SLM和热处理，成功制备出一种无裂纹AlZnMgCuScZr合金，其具有前所未有的强度-延展性协同效应。

文章要点

1）所制备的AlZnMgCuScZr合金样品具有由多峰晶粒结构和层次化相形貌组成的的结构化微观结构。由初始Al₃(Sc_xZr_1-x)颗粒组成，作为超细晶粒的孕育剂，防止裂纹的形成。亚稳富Mg、Zn和Cu的二十面体准晶（I-相）大量分布在晶粒内，沿晶界呈丝状骨架排列。

2）热处理后SLM制备的AlZnMgCuScZr合金通过双纳米沉淀、η’相和二次(Al,Zn)₃(Sc₉Zr)相和晶粒粗化之间的权衡，表现出可调的力学行为。由于降低固溶处理温度和时间，晶粒和(Al,Zn)₃(Sc₉Zr)颗粒粗化程度较小，可以压倒I-相（触发更多的η’相）的完全溶解，从而获得更高的屈服强度。

3）层次化特征的最佳组合使得AlZnMgCuScZr合金具有迄今为止报道的所有通过SLM生产的铝合金中最高的屈服强度(约647 MPa)，显著的延展性(约11.6%)。

具有可调分层结构的高强度Al7000系列合金的成功制造，为设计和微调可承受高机械载荷的SLM生产的铝工程构件铺平了道路。

参考文献

Zhiguang Zhu, et al, Superior mechanical properties of a selective-laser-melted AlZnMgCuScZr alloy enabled by a tunable hierarchical microstructure and dual-nanoprecipitation, Materials Today, 2021

DOI: 10.1016/j.mattod.2021.11.019

https://doi.org/10.1016/j.mattod.2021.11.019