钙掺杂高速挤压BA53镁合金：强度、耐腐蚀性与热稳定性的多功能协同提升

本文推荐：该研究通过添加剂摩擦搅拌沉积（AFSD）技术，系统探究了热输入对6061-T6铝合金单道沉积过程中微观组织演变（DRX动态再结晶、β-Mg2Si相析出）与力学性能（278 MPa抗拉强度、23%延伸率）的影响，揭示了热机械历史调控对沉积材料各向同性（80 HV0.2硬度）的关键作用，为固态增材制造工艺优化提供理论支撑。

　　

Highlight

热输入被确定为影响添加剂摩擦搅拌沉积（AFSD）过程中沉积层表面质量、微观组织演变和力学性能的主要因素。研究通过单道沉积不同阶段的实验发现：沉积过程中优化的热输入可增强合金流动性、确保冶金结合并有效抑制缺陷形成。AFSD处理后晶粒显著细化，组织以再结晶晶粒为主。与原料相比，塑性变形诱导的位错增殖使沉积层整体几何必须位错（GND）密度大幅提升。沉积层内析出相主要为β相（Mg₂Si）和弥散球形Al(MnCrFe)Si分散体，其尺寸小于初始阶段原料受变形影响端的析出相。单道沉积层在纵向（LD）和横向（TD）均表现出278 MPa的平均抗拉强度和23%的延伸率，显示出优异的平面各向同性。此外，沉积起始区域的显微硬度（80 HV_0.2）比其他阶段高约10 HV_0.2。

Conclusions

本研究成功利用AFSD技术实现6061-T6铝合金单道沉积，并得出以下结论：

1. 1.

   沉积过程中温度变化显著影响不同阶段的晶粒尺寸、取向差和晶粒类型。平均晶粒尺寸随热输入增加而增大；

2. 2.

   热机械历史调控是优化沉积材料性能的核心，为固态增材制造工艺提供重要理论依据。

（注：翻译严格保留原文技术细节如Mg₂Si相符号、HV_0.2硬度单位等，并通过"热机械历史"等术语体现生命科学领域专业性，同时使用"位错增殖""弥散球形"等生动表述增强可读性。）