《表2 不同处理工艺下SLM M2052合金的力学性能》

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《选区激光熔化法制备的M2052锰铜合金的组织与性能》

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图10为M2052合金打印件经不同处理后试样的拉伸断口形貌，从图10可以看见经过固溶时效和热等静压处理后的试样断口韧窝多且颜色较深，说明试样的塑性增强。图10（a，b）分别是原始态和固溶态的合金打印件拉伸断口形貌，激光在扫描过程中，有大量未溶解的Mn、Cu的化合物，拉伸断口没有颈缩表现为典型的脆断。由图10（a）可以看出，SLM成型件存在一定的裂纹和刀刃状孔洞，这些孔洞是在激光熔化过程中产生的。激光扫过熔池中的第一层粉末待粉末熔化后会形成粗糙不平的孔隙，如果下一层的粉末粒度较大，不能填补残留的孔隙，那么在这层粉末熔化不完全的状态下层间就易形成孔隙。在拉伸试验中，孔隙在较大的应力作用下逐渐长大，最终会形成较大的楔形和刀刃状孔洞。除了铺粉过程中粒度不均匀造成孔洞残留，组织中的夹杂物和第二相也会降低拉伸强度。在拉伸过程中当试样发生塑性变形，会在夹杂物处形成裂纹源并逐渐扩展，最后导致试样断裂，表现为较差的塑性。图10（b）是经过880℃固溶处理后的试样的拉伸断口形貌，其也存在较大的刀刃状孔洞，合金经过塑性变形后微孔也会长大，在较大应力作用下合金中的微孔迅速长大甚至连成一条线，断裂后就会形成刀刃状的微孔边缘。图10（a，b）中没有发现明显的韧窝，说明是脆性断裂，图10（b）试样的塑性最差，断后伸长率只有2.0%，如表2所示。图10（c）是经425℃时效后试样的拉伸断口形貌，在层状断裂面周围均匀分布着韧窝，断后伸长率达到了21.0%，可见塑性得到了明显的提升。图10（d）是经880℃固溶+425℃时效后试样的拉伸断口形貌，试样断口存在线型裂纹和较小的刀刃状孔洞，其抗拉强度为591 MPa，断后伸长率为13.5%，综合力学性能较好。图10（e，f）分别是先经过850、920℃热等静压处理后再经880℃固溶+425℃时效处理后试样的拉伸断口形貌。热等静压时孔洞区域发生冶金结合使孔洞消失，各个部位致密化。热等静压的高温加热相当于退火，可消除SLM过程中快速冷凝形成的亚稳组织。热等静压后合金的抗拉强度比打印件原始试样的强度降低，但塑性提高较为明显。