我中心于文慧老师（第一作者）和郑宏宇教授（通讯作者）在Materials Science in Additive Manufacturing期刊上发表了题为“Processing and characterization of crack-free 7075 aluminum alloys with elemental Zr modification by laser powder bed fusion”的论文。

    本文通过激光粉末床熔化技术（LPBF）制备了7075铝合金试样和不同含量Zr改性的试样。通过改变激光功率和扫描速度确定了不同体积能量密度（VED），制备了无裂纹试样。探究裂纹密度和孔隙率随VED的变化规律，揭示了熔池中的微观结构变化以及Zr元素对裂纹的作用机理。结果表明，添加1w.t.%的Zr元素可以降低AA7075的裂纹密度，并且在高VED条件下可以获得无裂纹试样。Al和Zr产生Al₃Zr化合物，在熔池边界底部形成了细小的等轴晶，这有利于晶粒的形核和消除裂纹。但由于未熔融颗粒导致熔池流动性降低，Zr改性试样中的球形孔隙增加。因此，通过优化工艺参数和1w.t.%Zr改性，可以实现无裂纹、低孔隙率的7075铝合金试样。

图1. 不同成分的试样在不同（A）激光功率和（B）扫描速度下的相对密度

图2. 不同VED下AA7075和1 w.t.%Zr改性AA7075试样在xz和xy平面上的裂纹密度  

图3. 扫描速度1100 mm/s，激光功率250 W（A、E、I、M）、275 W（B、F、J、N）、300 W（C、G、K、O）和325 W（D、H、L、P）的试样的微观结构  

  图4. 扫描速度为1100 mm/s，激光功率为325 W的样品的SEM图像。（A、C）AA7075,（B，D）1 w.t.%锆改性AA7075

图5. 扫描速度为1100 mm/s，激光功率为325 W的试样TEM图像。在STEM模式下测量的EDS结果