通过3D打印和热挤压制备一种具有互穿结构的铝基复合材料

通过Al–Mg–Mn–Sc–Zr点阵结构与Al₈₄Ni₇Gd₆Co₃纳米结构相结合制备Al–Al互穿相复合材料。采用选择性激光熔化法制备点阵结构，随后在晶格中填充Al₈₄Ni₇Gd₆Co₃非晶粉末，最后采用热挤压制备成形复合材料。结果表明:热挤压过程中元素扩散和塑性变形使复合材料致密化，界面结合良好；样品呈均匀的非均相结构，主要由平均晶粒尺寸小于1 μm的蜂窝状点阵结构和含有大量纳米金属间化合物和纳米晶粒α-Al的纳米结构区组成。非均质结构形成硬区和软区双峰力学区，具有较高的强度和可接受的塑性，其中抗压屈服强度和抗压塑性分别可达~745 MPa和~30%。高强度可以用混合、晶界强化和背应力的规律来解释，而可接受的塑性主要是由于纳米结构区域的约束作用延缓了脆性断裂行为。