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加入TiC纳米颗粒后线弧定向能量沉积2024铝合金的微观组织和力学性能改进

Virtual and Physical Prototyping ( IF 10.2 ) Pub Date : 2025-12-31 , DOI: 10.1080/17452759.2024.2442489
Xiaoyu Cai, Dongyuan Liu, Bolun Dong, Sanbao Lin


针对高强度 2024 铝合金 (AA2024) 在使用电弧 (DED-A) 定向能量沉积过程中经常出现的晶粒粗化、高孔隙率和不良机械性能等问题,本工作提出了一种在 AA2024 焊丝中添加 TiC 纳米颗粒用于 DED-A 的策略,并揭示了 TiC 纳米颗粒改性的机理。AA2024 和 TiCP/AA2024 复合材料由 DED-A 制备。通过添加 TiC 纳米颗粒,沉积态 TiCP/AA2024 复合材料的平均晶粒直径从 65.4 μm 大幅减小到 16.4 μm。TiC 纳米颗粒通过促进成核和抑制晶粒生长来细化晶粒。相应地,沉积态 TiCP/AA2024 的机械性能得到了显著提高:水平拉伸强度、屈服强度和伸长率分别为 304 MPa、174 MPa 和 9.5%,分别比 AA2024 提高了 75%、70% 和 164%,拉伸强度、屈服强度和垂直方向伸长率分别为 287 MPa、165 MPa、 和 9.9%,未观察到明显的各向异性。




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更新日期:2025-01-06
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