Gellir defnyddio aloion CuCrZr nid yn unig ar dymheredd ystafell ond hefyd mewn amgylcheddau tymheredd uchel. Astudiodd ymchwilwyr o Sefydliad Ymchwil Cyffredinol Metelau Anfferrus Beijing a sefydliadau eraill briodweddau tynnol a thermol aloion copr a weithgynhyrchir gan wely powdr laser (LPBF) ar dymheredd uchel (600 gradd).
Argraffu 1,3D a thriniaeth wres o aloi CuCrZr
Defnyddiodd yr astudiaeth hon powdr CuCrZr gyda maint gronynnau o 10-69 μm i'w argraffu ar swbstrad 316L gan ddefnyddio argraffu laser gwyrdd.
Triniaeth wres heneiddio'n uniongyrchol: 500 gradd × 1h, oeri ffwrnais.
2, dargludedd thermol tymheredd uchel o aloi CuCrZr
O fewn yr ystod tymheredd o 25 gradd i 900 gradd, cynyddodd cynhwysedd gwres penodol aloion CuCrZr a baratowyd gan LPBF o 0.38 J·g⁻¹·K⁻¹ i 0.50 J·g⁻¹·K⁻¹; gostyngodd y trylededd thermol (T) o 99 mm²·s⁻¹ i 65 mm²·s⁻¹; a gostyngodd y dargludedd thermol λ(T) o 329 W·m⁻¹·K⁻¹ i 287 W·m⁻¹·K⁻¹.
3, Priodweddau tynnol tymheredd uchel aloeon CuCrZr a baratowyd gan LPBF.
Tymheredd ystafell: Cryfder tynnol (UTS): 585 MPa, Elongation (EL): 14.4%;
100 gradd: Mae cryfder tynnol yn gostwng i 482 MPa, tra bod plastigrwydd yn gwella, ac elongation yn 18.0%;
300 gradd: Cryfder aloi a phlastigrwydd yn cynyddu ychydig (UTS: 493 MPa, EL: 21.1%);
600 gradd : Mae cryfder a phlastigrwydd yn dechrau lleihau ar yr un pryd (UTS: 180 MPa, EL: 6.1%), ac ar yr adeg honno mae'r trawsnewidiad hydwyth- brau yn digwydd;
700 gradd : Mae eiddo tynnol aloi yn dirywio'n sylweddol (UTS: 140 MPa, EL: 3.8%).
4, Dylanwad y dull gweithgynhyrchu ar briodweddau tymheredd uchel aloi CuCrZr.
5, O fewn yr ystod tymheredd uchel o 300-700 gradd, y tynnol
mae'r priodweddau a gafwyd yn yr astudiaeth hon yn debyg i eiddo aloion CuCrZr tebyg a weithgynhyrchwyd yn ychwanegyn.
Mewn astudiaeth arall, ar dymheredd o dan 300 gradd, roedd priodweddau thermol aloion CuCrZr a baratowyd gan doddi gwely powdr trawst electron (EB-PBF), p'un a oeddent yn y cyflwr parod neu'r cyflwr wedi'i drin â gwres, yn sylweddol well na rhai samplau toddi gwely powdr laser (LPBF). Mae'r mecanwaith fel a ganlyn:
①.Gwahaniaeth mewn amsugno ynni
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>80%) nag yn agos-trawstiau laser isgoch/gwyrdd (10–74%).
②. Effaith Trwch Haen Powdwr
Mae trwch haen proses EB-PBF (50–70 μm) fel arfer yn fwy na thrwch LPBF (20–40 μm). Mae haen powdr mwy trwchus yn arwain at gyfradd oeri is.
③. Esblygiad Microstrwythur: Mae'r toddi a'r solidoli dro ar ôl tro yn ystod y broses LPBF yn cynhyrchu dwysedd dadleoli uchel, gan arwain at straen gweddilliol sylweddol uwch o'i gymharu â sampl EB-PBF.
④. Gwahaniaethau mewn Strategaethau Sganio
C.EB-Mae PBF yn defnyddio sgan cylchdro 0 gradd /90 gradd /180 gradd syml, gan arwain at grawn bras, rheolaidd a chryf<100>gwead ffibr; tra bod sgan cylchdro 67 gradd LPBF yn arwain at adeiledd afreolaidd, mân ac yn ffurfio cryf<110>gwead ffibr ar hyd y cyfeiriad ffurfio.
I grynhoi, mae effeithiau cyfunol straen gweddilliol, cyfeiriadedd grisial, a strwythur grawn mân yn golygu bod gan aloion parod LPBF briodweddau thermol israddol o gymharu â samplau EB-PBF, ond priodweddau mecanyddol uwchraddol.
6, Deunydd gweithgynhyrchu nwyddau sych
① Mae aloi CuCrZr yn arddangos eiddo tynnol da ar 600 gradd (cryfder tynnol UTS: 180 MPa, elongation EL: 6.1%). Mae dadleoliad-i-ryngweithiadau dadleoli,-dwysedd uchel-gwaddodion cyfoethog nanoraddfa ciwbig Cr a Zr{8}, ffiniau grawn onglog mawr, ac ailgrisialu ataliedig yn cyfrannu at gynnal y priodweddau tynnol da hyn ar dymheredd uchel.
② Mae'r aloi hwn yn arddangos dargludedd thermol rhagorol, sy'n gostwng ychydig i tua 290 W / (m·K) ar 600 gradd. Mae hyn wedi'i briodoli i'r gwaddodion cyfoethog bcc nanoscale Cr a Zr sy'n weddill a gostyngiad mewn{-datleoliadau dwysedd uchel. Mae'r gostyngiad mewn dargludedd thermol gyda thymheredd cynyddol yn deillio o adferiad statig parhaus ac ailgrisialu statig, gan arwain at gor-heneiddio, agregu gwaddod, a gwasgariad ffonon a achosir gan ddiffygion grisial a gwasgariad gwrthdro.
