文章题目：Towards understanding metallurgical defect formation of selective laser melted wrought aluminum alloysDOI:10.1016/j.apmate.2022.100035激光选区熔化（Selective Laser Melting, SLM）是基于粉末床的典型金属增材制造技术之一。变形铝合金（Al-Cu-Mg）具有质量轻、比强度高、耐腐蚀等优异性能，广泛应用于航空航天、汽车、船舶等制造领域。然而SLM变形铝合金面临严峻的成形难题，微熔池快速冷却过程中极易产生球化、孔隙、裂纹等冶金缺陷。针对上述SLM变形铝合金微观缺陷难抑制的问题，华中科技大学史玉升教授团队联合爱尔兰都柏林圣三一大学殷硕教授团队，通过熔池温度场、应力场和速度场的数值模拟与微观组织表征，揭示了变形铝合金SLM过程中球化、孔隙和裂纹的形成与冶金行为演变机制。最后，从材料设计和工艺创新的角度讨论了冶金缺陷的抑制方法，为理解变形铝合金的致密化行为和SLM成形变形铝合金的粉末材料与工艺设计提供了重要参考。（1）从熔池温度场、流动场角度揭示了SLM成形变形铝合金的孔隙形成机制激光能量密度是决定样品孔隙率的关键因素。如图1所示，能量密度过低时，金属粉末熔化不充分，扫描轨迹不连续或不稳定；能量密度过高时，过高的流速导致大量熔体飞溅，熔池状态不稳定，造成过度球化与过烧，且熔池表面湍流卷入气体，最终形成孔隙。图1 不同能量密度下SLM扫描轨迹与熔池热流动形貌（2）从熔池应力场、晶粒组织结构角度揭示了SLM成形变形铝合金的裂纹形成机制SLM成形变形铝合金时，熔池边缘与热影响区形成应力集中，诱导的应力超过了变形铝合金的强度极限，造成基体撕裂形成裂纹。此外SLM熔池内极高的温度梯度导致粗大柱状晶组织的形成，柱状晶间的残余液膜在凝固末期发生凝固收缩或热收缩，在晶界处形成大量硬脆属性的网状析出物，引发裂纹（图2）。围绕SLM成形铝合金材料、工艺、后处理与组织性能等关键科学问题，团队开展了一系列SLM铝合金设计与制备研究，揭示了SLM成形铝合金缺陷形成机制，阐明了SLM工艺参数对微观组织的影响规律，提出了面向SLM快热快冷工艺特点的粉末材料设计方法，形成了几类高性能铝合金粉末的制备方法，开发的SLM专用AlCuMgTi、AlMgSc等系列铝合金粉末，解决了传统牌号铝合金的开裂难题，力学性能较传统铝合金提高35%以上，在中国航发、美国波音公司等单位关键零件上取得应用，增材制造产品合格率提高25%。1. Journal of Materials Science & Technology, 2019, 35, 270-284. (ESI高被引，热点)2. Materials Science and Engineering: A, 2019, 739: 463-472. (ESI高被引)3. Additive Manufacturing, 2021, 38, 101829. (ESI高被引)4. Powder Technology, 2017, 319:117-128.5. Advanced Engineering Materials, 2019, 21, 1800650.6. Journal of Alloys and Compounds, 2019, 810, 151926.7. Journal of Materials Science & Technology, 2020, 41, 199-208.张金良：华中科技大学博士后，一直从事金属增材制造材料与工艺设计方面的基础研究工作。以第一作者在Advanced Powder Materials, Additive Manufacturing、Journal of Materials Science and Technology、Composite Part B-Engineering等国内外期刊发表论文8篇，其中ESI热点论文1篇，高被引论文2篇，期刊封面论文1篇，单篇最高引用331次（Web of Science）。新型铝合金研发成果授权发明专利2项。获中国博士后科学基金面上项目资助（2021M701293）。
宋波：华中科技大学教授。获国家基金委优秀青年基金、湖北省杰出青年基金，湖北省楚天学子等。担任Nano Materials Science、Advanced Powder Materials、《金属学报》等9个国内外期刊编委。长期从事增材制造先进材料与结构设计研究。在 Materials Today、Applied Materials Today、Acta Materialia、Acta Biomaterialia、Scripta Materialia、Additive Manufacturing、Engineering、Composites Part B等国际期刊发表SCI收录论文80余篇，SCI他引3000+次，封面论文1篇、ESI高被引论文5篇、热点论文1篇。先后20余次担任国内外学术会议共同主席、分会场主席、委员或邀请报告。主办“第一届全国 4D 打印论坛”系列会议。相关成果获湖北省技术发明一等奖（排5）、第二届全国源创杯南部赛区二等奖（排1）、中国机械工程学会工作成果奖等奖励。史玉升：华中科技大学华中学者领军岗特聘教授。现任数字化材料加工技术与装备国家地方联合工程实验室（湖北）主任，教育部创新团队负责人，国防科技创新特区主题专家组首席科学家。 担任Smart Manufacturing等多个期刊编委。国内外发表论文200余篇，主编出版专著教材8部，主持国家科技支撑计划、国家重点研发计划、02和04科技重大专项、863、国家自然科学基金、国际合作等科研项目20余项。在增材制造领域，获中国十大科技进展1项、中国智能制造十大科技进展1项、国家技术发明二等奖1项、科技进步二等奖各2项、省部级一等奖8项、国际发明专利奖4项、湖北省优秀专利奖1项、湖北省专利金奖1项、中国和湖北高校十大科技成果转化项目各1项，获发明专利40多项并实现了产业化。研究成果被国内外1000多家用户所采用，不但服务于我国，而且也出口美英德等国。Jinliang Zhang, Weihao Yuan, Bo Song, Shuo Yin, Xiaobo Wang, Qingsong Wei, Yusheng Shi. Towards understanding metallurgical defect formation of selective laser melted wrought aluminum alloys. Advanced Powder Materials.https://doi.org/10.1016/j.apmate.2022.100035https://wwa.lanzouj.com/iU3uE01j2wxi
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