Aloi CuCrZr boleh digunakan bukan sahaja pada suhu bilik tetapi juga dalam-persekitaran suhu tinggi. Penyelidik dari Institut Penyelidikan Am Logam Bukan Ferus Beijing dan institusi lain mengkaji sifat tegangan dan haba aloi tembaga yang dihasilkan oleh lapisan serbuk laser (LPBF) pada suhu tinggi (600 darjah ).
Percetakan 1,3D dan rawatan haba aloi CuCrZr
Kajian ini menggunakan serbuk CuCrZr dengan saiz zarah 10-69 μm untuk mencetak pada substrat 316L menggunakan percetakan laser hijau.
Rawatan haba penuaan langsung: 500 darjah × 1j, penyejukan relau.
2,-suhu tinggi kekonduksian terma aloi CuCrZr
Dalam julat suhu 25 darjah hingga 900 darjah , kapasiti haba tentu aloi CuCrZr yang disediakan oleh LPBF meningkat daripada 0.38 J·g⁻¹·K⁻¹ kepada 0.50 J·g⁻¹·K⁻¹; peresapan terma (T) menurun daripada 99 mm²·s⁻¹ kepada 65 mm²·s⁻¹; dan kekonduksian terma λ(T) menurun daripada 329 W·m⁻¹·K⁻¹ kepada 287 W·m⁻¹·K⁻¹.
3,Sifat tegangan tinggi-suhu aloi CuCrZr yang disediakan oleh LPBF.
Suhu bilik: Kekuatan tegangan (UTS): 585 MPa, Pemanjangan (EL): 14.4%;
100 darjah : Kekuatan tegangan berkurangan kepada 482 MPa, manakala keplastikan bertambah baik, dan pemanjangan ialah 18.0%;
300 darjah : Kekuatan aloi dan keplastikan meningkat sedikit (UTS: 493 MPa, EL: 21.1%);
600 darjah : Kekuatan dan keplastikan mula berkurangan secara serentak (UTS: 180 MPa, EL: 6.1%), pada ketika itu peralihan mulur-berlaku;
700 darjah : Sifat tegangan aloi merosot dengan ketara (UTS: 140 MPa, EL: 3.8%).
4, Pengaruh kaedah pembuatan pada sifat suhu tinggi- aloi CuCrZr.
5,Dalam julat-suhu tinggi 300–700 darjah , tegangan
sifat yang diperolehi dalam kajian ini adalah setanding dengan aloi CuCrZr buatan aditif serupa.
Dalam kajian lain, pada suhu di bawah 300 darjah , sifat terma aloi CuCrZr yang disediakan oleh peleburan dasar serbuk sinar elektron (EB-PBF), tidak kira sama ada ia berada dalam keadaan disediakan atau dirawat-panas, adalah jauh lebih baik daripada sampel peleburan dasar serbuk laser (LPBF). Mekanismenya adalah seperti berikut:
①.Perbezaan dalam penyerapan tenaga
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>80%) berbanding-pancaran laser inframerah/hijau dekat (10–74%).
②. Kesan Ketebalan Lapisan Serbuk
Ketebalan lapisan proses EB-PBF (50–70 μm) biasanya lebih besar daripada LPBF (20–40 μm). Lapisan serbuk yang lebih tebal membawa kepada kadar penyejukan yang dikurangkan.
③.Evolusi Mikrostruktur: Pencairan dan pemejalan berulang semasa proses LPBF menjana ketumpatan terkehel yang tinggi, menghasilkan tegasan sisa yang jauh lebih tinggi berbanding sampel EB-PBF.
④.Perbezaan dalam Strategi Pengimbasan
C.EB-PBF menggunakan imbasan putaran 0 darjah /90 darjah /180 darjah yang mudah, menghasilkan butiran kasar, biasa dan kuat<100>tekstur serat; manakala imbasan putaran 67 darjah LPBF membawa kepada struktur berbutir-halus yang tidak teratur dan membentuk struktur yang kuat<110>tekstur serat sepanjang arah pembentukan.
Ringkasnya, kesan gabungan tegasan sisa, orientasi kristal dan struktur butiran halus menghasilkan aloi siap LPBF-yang mempunyai sifat terma yang lebih rendah berbanding sampel EB-PBF, tetapi sifat mekanikal yang unggul.
6, pembuatan bahan barangan kering
① Aloi CuCrZr mempamerkan sifat tegangan yang baik pada 600 darjah (kekuatan tegangan UTS: 180 MPa, pemanjangan EL: 6.1%). Dislokasi-kepada-interaksi terkehel,-badan berketumpatan tinggi-berpusatkan skala nano padu Cr dan Zr-mendakan kaya,-sempadan butir sudut yang besar dan penghabluran semula yang ditindas menyumbang kepada mengekalkan tegangan yang baik ini sifat pada suhu tinggi.
② Aloi ini mempamerkan kekonduksian terma yang sangat baik, yang berkurangan sedikit kepada kira-kira 290 W/(m·K) pada 600 darjah . Ini dikaitkan dengan kerpasan kaya Cr dan Zr{3}}bcc sisa dan pengurangan kehelan-ketumpatan tinggi. Penurunan kekonduksian terma dengan peningkatan suhu adalah disebabkan oleh pemulihan statik berterusan dan penghabluran semula statik, yang membawa kepada-penuaan, pengagregatan mendakan dan penyerakan fonon yang disebabkan oleh kecacatan kristal dan penyerakan songsang.
