《表3 AlSi10Mg增材制造产品的力学性能》

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《铝合金气缸盖增材制造试验研究》

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表3为增材制造AlSi10Mg气缸盖产品T6热处理前后的力学性能测试结果。其中，硬度采用门式布氏硬度计（准10硬质合金压头，1 000 kgf压力保压30 s）测量；力学性能采用万能材料试验机测试。可以看出，AlSi10Mg增材制造气缸盖产品的硬度、抗拉强度Rm和断后伸长率A各项力学性能指标均高于铝合金铸件，并接近锻铝2A70（LD7）的力学性能指标，达到了在高温下工作的内燃机活塞对铝合金材料使用要求[6]。一方面，与激光选区烧结AlSi10Mg粉末时粉末颗粒的熔化速度和冷却凝固的速度均较快，所构成的参差有度的“保龄球”状“焊点”组织内部累积了大量的组织结构应力有关；另一方面，与共晶硅组织的结构特征有关，大量颗粒度较小的（2.73～3.33μm）共晶硅弥散分布在晶粒度更小的（1.51μm左右）铝基固溶体基体上，有利于提高综合力学性能。T6热处理后，AlSi10Mg增材制造气缸盖产品的硬度降低可能与释放“焊接”应力和减轻“焊接”硬化效应有关。随着时间的延长或环境温度的升高，这些潜在的应力会释放出来，产生应力松弛现象。应力松弛过程的本质原因是热激活导致位错运动，使得增材制造产品的强度和硬度有所降低，同时也会提升其塑性指标，断后伸长率会有所增加。