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Enhanced strength and ductility in Al-Zn-Mg-Cu alloys fabricated by laser powder bed fusion using a synergistic grain-refining strategy

引用

Journal of Materials Science & Technology 2022年第29期124卷 41-52页

作者： Xiaohui Liu Yunzhong Liu Zhiguang Zhou Qiangkun Zhan National Engineering Research Center of Near-Net-Shape Forming for Metallic Materials South China University of TechnologyGuangzhou 510641China

Grain refinement is critical to surpassing the bottlenecks of inherent hot tearing of high-strength aluminum alloys fabricated by additive manufacturing(AM).In this study,a synergistic grain-refining strategy including heterogeneous nucleation,solute-driven growth restriction and nanoparticle-induced growth restriction was introduced to control the microstructure of Al-Zn-Mg-Cu alloys during the laser powder bed fusion(LPBF)***-free Al-Zn-Mg-Cu alloys with significantly refined grains were safely fabricated via LPBF by coincorporation of Ti C and ***-situ L1-AlTi particles were produced to promote the heterogeneous *** grain growth was restricted by adding Ti solute,while introduced TiC nanoparticles(NPs)improved the density of heterogeneous nucleation sites and blocked grain growth *** resultant elimination of columnar grains and hot cracks in the(1 wt.%)TiC-and(0.8 wt.%)TiH-modified Al-Zn-Mg-Cu alloy resulted in excellent ultimate tensile strength(UTS)of 593±24 MPa,yield strength(YS)of 485±41 MPa and elongation(EL)of 10.0%±2.5%under the T6 *** study provides new insights into improving the grain microstructure and mechanical properties of high-strength aluminum alloys during LPBF.

关键词： Grain refinement high-strength aluminum alloys Laser powder bed fusion(LPBF) Al-Zn-Mg-Cu alloy

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