Al-Cu-Ce(-Zr) alloys with an exceptional combination of additive processability and mechanical properties

材料科学 金属间化合物 共晶体系 合金 微观结构 降水 冶金 沉淀硬化 复合材料 物理 气象学
作者
Sumit Bahl,Kevin Sisco,Ying Yang,Felix Theska,Sophie Primig,Lawrence F. Allard,Richard A. Michi,Chris M. Fancher,Benjamin Stump,Ryan Dehoff,Amit Shyam,Alex Plotkowski
出处
期刊:Additive manufacturing [Elsevier]
卷期号:48: 102404-102404 被引量:53
标识
DOI:10.1016/j.addma.2021.102404
摘要

High-temperature Al-9Cu-6Ce and Al-9Cu-6Ce-1Zr (wt%) alloys were designed for fabrication with laser powder bed fusion additive manufacturing (AM). An ultra-fine eutectic structure comprising FCC-Al and particles of a previously unidentified Al8Cu3Ce intermetallic phase was obtained with an inter-particle spacing of approximately 280 nm. The inherent hot-tearing resistance of the eutectic alloys resulted in > 99.5% relative density. A thermodynamic model suggested improved hot-tearing resistance of the present alloys relative to the benchmark AM AlSi10Mg alloy. The Al-Cu-Ce alloy exhibited superior thermal stability with approximately 75% of the as-fabricated hardness retained after 200 h exposure at 400 °C, owed to the coarsening resistance of the intermetallic particles. The Al-Cu-Ce-Zr alloy age-hardened through precipitation of nanoscale Al3Zr precipitates. The aged microstructure was stable at 350 °C with a 13% higher hardness after 200 h exposure compared to the as-fabricated condition. The combined influence of ultra-fine spacing and coarsening resistance of the intermetallic particles resulted in the higher yield strength of the Al-Cu-Ce and Al-Cu-Ce-Zr alloys compared to AM AlSi10Mg and Scalmalloy at temperatures greater than 200 °C. This work essentially demonstrates that thermally stable Al alloys with exceptional mechanical properties can be produced by additive manufacturing.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
橙汁水水完成签到 ,获得积分10
1秒前
菠萝蜜完成签到,获得积分10
2秒前
辣目童子完成签到 ,获得积分10
2秒前
3秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
4秒前
zdzdz00发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
沉静的傲柏完成签到 ,获得积分10
8秒前
进步完成签到,获得积分10
9秒前
牧羊少年完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助宋相甫采纳,获得10
11秒前
美好向日葵完成签到,获得积分10
11秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
11秒前
斯文败类应助gougou采纳,获得10
12秒前
YG-in完成签到,获得积分10
13秒前
ovo发布了新的文献求助10
14秒前
lili完成签到,获得积分10
14秒前
大力向南完成签到,获得积分10
14秒前
hbu123完成签到,获得积分10
15秒前
shouyu29完成签到,获得积分10
17秒前
19秒前
coco发布了新的文献求助10
20秒前
Greg完成签到,获得积分10
21秒前
1b完成签到,获得积分10
22秒前
宋相甫发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
刘营营完成签到,获得积分10
24秒前
shm123321完成签到,获得积分10
24秒前
zpc猪猪完成签到,获得积分10
25秒前
六元一斤虾完成签到 ,获得积分10
25秒前
芳菲依旧应助batmanrobin采纳,获得50
26秒前
123456完成签到 ,获得积分10
26秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
28秒前
changyouhuang完成签到,获得积分10
28秒前
tang完成签到,获得积分10
29秒前
coco完成签到,获得积分10
29秒前
留胡子的丹彤完成签到 ,获得积分10
30秒前
31秒前
量子星尘发布了新的文献求助10
31秒前
gougou发布了新的文献求助10
31秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
The Cambridge History of China: Volume 4, Sui and T'ang China, 589–906 AD, Part Two 1000
The Composition and Relative Chronology of Dynasties 16 and 17 in Egypt 1000
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
Real World Research, 5th Edition 800
Qualitative Data Analysis with NVivo By Jenine Beekhuyzen, Pat Bazeley · 2024 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5715656
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5236162
关于积分的说明 15274773
捐赠科研通 4866356
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2612943
邀请新用户注册赠送积分活动 1563102
关于科研通互助平台的介绍 1520599