Fe對95%以上的鋁合金都是一種有害的雜質(zhì)元素，例如含1.2%Fe的AlSi9Cu3MgFeZn(A380、A226)合金在較慢冷卻時(1 K/s～10 K/s)，相當(dāng)于壓鑄的冷卻速度，組織中的β-AlFeSi相呈片狀或針狀，其抗拉強度僅160 MPa，伸長率很低，只有0.7%，因為合金中的富Fe中間相大到好幾百微米，造成應(yīng)力集中?？墒?D打印用的選擇性激光熔煉(SLM)合金的顯微組織卻非常細(xì)密，富鐵中間相尺寸小于1 μm，合金的力學(xué)性能顯著改善，屈服強度達220 MPa，伸長率1.9%，甚至可達5.3%。

可此可見，對選擇激光3D打印鋁合金粉來說，F(xiàn)e是一種有益的合金化元素，由于此工藝的冷卻速度很快，可形成細(xì)密的顯微組織。奧地利有色金屬公司(Almag)和其合作伙伴設(shè)計和制備了含F(xiàn)e量高的3D打印用鑄造鋁合金和變形鋁合金，其化學(xué)成分及力學(xué)性能見表1及表2。

表1 對比合金及含F(xiàn)e量高的3D打印合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%)

表2 3D打印合金的力學(xué)性能

(王祝堂)