综述：增材制造Al–Ce–Mg合金的组织和性能（上）( 三 ) _热力学

表2建模参数
3. 结果

3.1 孔隙表征
图3所示的跳跃光栅模式的发展是由在过共晶合金中观察到的常规光栅模式的大量孔隙率所驱动的。图4光学显微照片的比较，显示了常规光栅和跳跃光栅模式在过共晶合金中的孔隙分布。传统光栅包含94.39%的相对密度，跳跃光栅包含99.52%的相对密度。传统光栅模式的孔隙大小和形态与匙孔孔隙一致。基于这些结果，跳跃光栅被用于生产具有过共晶合金的拉伸试样。
▲图4过共晶合金(A)常规光栅和(B)跳跃光栅的比较。 (C)两者相对密度的比较。
3.2 显微结构表征
图5总结了每种合金增材制造和热等静压后微观结构的SEM显微图。两种合金都表现出不均匀的微观结构分布，似乎与熔池形状一致。显微照片显示了两种合金中相似的趋势，其中在熔池边缘观察到较粗的相分布，用红色虚线表示。远离熔池的边缘，出现了向更精细的区域的过渡。在热等静压样品中， Al11Ce3优先在晶界上粗化，两种合金中都出现了其相的生长，但是过共晶样品的晶粒不太明显。
▲图5热等静压前后近共晶和过共晶选定区域的扫描电镜图。其中(A)和(C)是近共晶样品， (B)和(D)是热等静压近共晶样品， (E)和(G)是过共晶样品， (F)和(H)是热等静压过共晶样品。
为了更仔细地观察合金微观结构，从两种合金的制造样品中获取STEM显微照片和STEM-EDS图(图6) 。一般来说，两种合金的提取都集中在熔池外部，向熔池中心移动。在近共晶合金中存在两个不同的区域，第一个是包含被铝包围的球状Al11Ce3颗粒的区域(标记为1区) ，第二个(2区)可能是纤维状共晶。过共晶合金(图6F)显示出三个不同的区域(表示为区域1、2和3) 。过共晶合金的1区似乎含有较大的块状Al11Ce3颗粒，这可能表明一次凝固。 2区含有细小的球状Al11Ce3颗粒。 3区含有铝枝晶和作为第二相的Al11Ce3 。
▲图6 a)焊池边界上近共晶TEM的HAADF视图。代表性箭头见图5A 。 b)近共晶合金C区元素的STEM组合图。 c)近共晶合金1区和2区枝晶区。 d)近共晶合金元素的STEM组合图。 e)近共晶合金枝晶区焊池边缘的HAADF视图。 f)焊池边界上过共晶合金的TEM的HAADF视图。显示出箭头状。 g)过共晶合金H区元素的STEM组合图。 h)过共晶合金2区和3区枝晶区。 i)过共晶合金STEM组合图。 j)过共晶合金焊接熔池边缘到枝晶区的HAADF视图。

综述：增材制造Al–Ce–Mg合金的组织和性能（上）( 三 )

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