激光粉末床熔融制备Sn-58Bi合金的室温超塑性机理研究

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1.文章导读

在传统工艺中，剧烈塑性变形（SPD）制备的Sn–58Bi合金试样通常表现出优异的超塑性。然而，SPD工艺制备的试样尺寸有限，且该工艺涉及复杂的多步工序，从而限制了该工艺的实际工程应用。因此，开发具有更高灵活性的替代制备技术尤为重要。
为此，本研究提出了利用激光粉末床熔融（LPBF）制备了Sn–58Bi合金的新思路：通过LPBF工艺的快速熔凝过程，控制超细晶粒的形成，为超塑性实现打下基础。最优参数试样的测试结果显示，在室温（298 K）下其断裂伸长率为740%，在353 K下可达1395.5%。原位扫描电子显微镜（SEM）和电子背散射衍射（EBSD）分析表明，晶界滑移（GBS）和相界滑移（PBS）是LPBF制备的Sn–58Bi合金超塑性变形的主要机制，这些滑移主要受扩散过程影响。本研究提供了一种通过LPBF提高合金延展性的新策略，并为增材制造超塑性合金的变形机理提供了理论支撑。