CuCrZr sulameid saab kasutada mitte ainult toatemperatuuril, vaid ka kõrgel{0}}temperatuuril. Pekingi värviliste metallide ülduuringute instituudi ja teiste institutsioonide teadlased uurisid laserpulberkihiga (LPBF) kõrgel temperatuuril (600 kraadi) toodetud vasesulamite tõmbe- ja soojusomadusi.
CuCrZr sulami 1,3D printimine ja kuumtöötlus
Selles uuringus kasutati CuCrZr pulbrit osakeste suurusega 10–69 μm, et printida 316L substraadile, kasutades rohelist laserprintimist.
Otsene vananemiskuumtöötlus: 500 kraadi × 1h, ahjujahutus.
2, CuCrZr sulami kõrgel temperatuuril{1}}soojusjuhtivus
Temperatuurivahemikus 25 kuni 900 kraadi suurenes LPBF-ga valmistatud CuCrZr sulamite erisoojusmahtuvus 0,38 J·g-¹·K-¹-lt 0,50 J·g-¹·K⁻¹-le; termiline difusioon (T) vähenes 99 mm²·s-¹-lt 65 mm²·s-¹-le; ja soojusjuhtivus λ(T) vähenes 329 W·m-¹·K-¹-lt 287 W·m-¹·K-1-le.
3, LPBF-i valmistatud CuCrZr-sulamite tõmbeomadused kõrgel{1}}temperatuuril.
Ruumitemperatuur: Tõmbetugevus (UTS): 585 MPa, Venivus (EL): 14,4%;
100 kraadi: tõmbetugevus väheneb 482 MPa-ni, samal ajal kui plastilisus paraneb ja pikenemine on 18,0%;
300 kraadi : Sulami tugevus ja plastilisus veidi suurenevad (UTS: 493 MPa, EL: 21,1%);
600 kraadi : tugevus ja plastilisus hakkavad samaaegselt vähenema (UTS: 180 MPa, EL: 6,1%), misjärel toimub plastiline -habras üleminek;
700 kraadi : Sulami tõmbeomadused halvenevad oluliselt (UTS: 140 MPa, EL: 3,8%).
4. Tootmismeetodi mõju CuCrZr-sulami kõrgel temperatuuril{1}}käivatele omadustele.
5, kõrgel-temperatuurivahemikus 300–700 kraadi on tõmbetugevus
Selles uuringus saadud omadused on võrreldavad sarnaste lisandina valmistatud CuCrZr sulamite omadustega.
Teises uuringus, mille temperatuuridel alla 300 kraadi, olid elektronkiirpulberkihi sulatamise (EB-PBF) meetodil valmistatud CuCrZr sulamite termilised omadused, olenemata sellest, kas need olid ettevalmistatud või kuumtöödeldud olekus, oluliselt paremad kui laserpulberkihtsulatamise (LPBF) proovide omad. Mehhanism on järgmine:
①.Erinevus energia neeldumises
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>80%) kui lähi-infrapuna-/roheline laserkiir (10–74%).
②. Pulbrikihi paksuse efekt
EB-PBF protsessi kihi paksus (50–70 μm) on tavaliselt suurem kui LPBF (20–40 μm). Paksem pulbrikiht vähendab jahutuskiirust.
③. Mikrostruktuuri areng: korduv sulamine ja tahkumine LPBF protsessi käigus tekitab suure dislokatsioonitiheduse, mille tulemuseks on oluliselt suurem jääkpinge võrreldes EB-PBF prooviga.
④.Skannimisstrateegiate erinevused
C.EB-PBF kasutab lihtsat 0 kraadi / 90 kraadi / 180 kraadi pöörlevat skaneerimist, mille tulemuseks on jämedad, korrapärased terad ja tugev<100>kiudude tekstuur; samas kui LPBF-i 67-kraadine pöörlev skaneerimine viib ebakorrapärase, peeneteralise-struktuurini ja moodustab tugeva<110>kiudude tekstuur piki vormimissuunda.
Kokkuvõtteks võib öelda, et jääkpinge, kristallide orientatsiooni ja peeneteralise struktuuri koosmõju tulemuseks on LPBF-valmistatud sulamite termilised omadused, mis on võrreldes EB-PBF-proovidega halvemad, kuid paremad mehaanilised omadused.
6, kuivkaupade materjali tootmine
① CuCrZr sulamil on head tõmbeomadused 600 kraadi juures (tõmbetugevus UTS: 180 MPa, pikenemine EL: 6,1%). Dislokatsiooni- ja -dislokatsiooni vastastikmõjud, suure-tihedusega keha-keskse kuupmeetrilise nanomõõtmelise Cr- ja Zr-rikkad sademed, suured-nurksed terade piirid ja allasurutud ümberkristallisatsioon aitavad säilitada neid häid tõmbeomadusi kõrgel temperatuuril.
② Sellel sulamil on suurepärane soojusjuhtivus, mis 600 kraadi juures väheneb veidi kuni ligikaudu 290 W/(m·K). Selle põhjuseks on jääk-bcc nanoskaala Cr- ja Zr-rikaste sademete ning suure-tihedusega dislokatsioonide vähenemine. Soojusjuhtivuse vähenemine temperatuuri tõusuga on tingitud pidevast staatilisest taastumisest ja staatilisest ümberkristallimisest, mis põhjustab üle-vananemist, sademete agregatsiooni ja kristallide defektidest ja pöördhajumisest põhjustatud fonoonide hajumist.
