CuCrZr 합금은 실온뿐만 아니라 고온-환경에서도 사용할 수 있습니다. 베이징 비철 금속 종합 연구소 및 기타 기관의 연구원들은 고온(600도)에서 레이저 분말층(LPBF)으로 제조된 구리 합금의 인장 및 열 특성을 연구했습니다.
CuCrZr 합금의 1,3D 프린팅 및 열처리
이 연구에서는 입자 크기가 10-69 μm인 CuCrZr 분말을 사용하여 녹색 레이저 인쇄를 사용하여 316L 기판에 인쇄했습니다.
직접 시효 열처리: 500도 × 1h, 노 냉각.
2, CuCrZr 합금의 고온- 열전도율
25~900도의 온도 범위 내에서 LPBF로 제조된 CuCrZr 합금의 비열 용량은 0.38 J·g⁻1·K⁻1에서 0.50 J·g⁻1·K⁻1로 증가했습니다. 열 확산율(T)은 99mm²·s⁻1에서 65mm²·s⁻1로 감소했습니다. 열전도도 λ(T)는 329 W·m⁻1·K⁻1에서 287W·m⁻1·K⁻1로 감소했습니다.
3, LPBF로 제조된 CuCrZr 합금의 고온-인장 특성.
실온: 인장강도(UTS): 585 MPa, 신율(EL): 14.4%;
100도 : 인장강도는 482 MPa로 감소하는 반면, 가소성은 향상되고 신율은 18.0%입니다.
300도: 합금 강도와 가소성이 약간 증가합니다(UTS: 493 MPa, EL: 21.1%).
600도: 강도와 가소성이 동시에 감소하기 시작합니다(UTS: 180 MPa, EL: 6.1%). 이 시점에서 연성{3}}취성 전이가 발생합니다.
700도 : 합금 인장특성이 크게 저하됨(UTS: 140 MPa, EL: 3.8%).
4, CuCrZr 합금의 고온 특성에 대한 제조 방법의 영향-.
5,300-700도의 높은-온도 범위 내에서 인장
본 연구에서 얻은 특성은 유사한 적층 제조 CuCrZr 합금의 특성과 유사합니다.
또 다른 연구에서는 300도 이하의 온도에서 전자빔 분말층 용해(EB-PBF)로 제조된 CuCrZr 합금의 열적 특성이 준비된 상태인지 열처리된 상태인지에 관계없이 레이저 분말층 용해(LPBF) 샘플의 열적 특성보다 훨씬 우수했습니다. 메커니즘은 다음과 같습니다.
①.에너지 흡수의 차이
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>근-적외선/녹색 레이저 빔(10~74%)보다 80%) 더 높습니다.
②. 분말층 두께 효과
EB-PBF 공정의 층 두께(50~70μm)는 일반적으로 LPBF(20~40μm)의 층 두께보다 두껍습니다. 파우더 층이 두꺼워지면 냉각 속도가 감소합니다.
③.미세구조 진화: LPBF 공정 중 용융과 응고가 반복되면서 높은 전위밀도가 발생하여 EB-PBF 시료에 비해 잔류응력이 현저히 높아집니다.
④.스캐닝 전략의 차이점
C.EB-PBF는 간단한 0도/90도/180도 회전 스캔을 사용하여 거칠고 규칙적인 입자와 강한 입자를 생성합니다.<100>섬유 질감; LPBF의 67도 회전 스캔은 불규칙하고 미세한-입자 구조로 이어져 강력한 구조를 형성합니다.<110>성형 방향을 따른 섬유 질감.
요약하면, 잔류 응력, 결정 방향 및 미세 입자 구조의 결합 효과로 인해 LPBF- 제조 합금은 EB-PBF 샘플에 비해 열적 특성은 떨어지지만 기계적 특성은 우수합니다.
6, 재료 제조 건조 제품
① CuCrZr 합금은 600도에서 우수한 인장특성을 나타낸다(인장강도 UTS: 180 MPa, 연신율 EL: 6.1%). 전위-대-전위 상호작용, 고밀도체-밀도체-중심 입방 나노크기 Cr 및 Zr-풍부 석출물, 큰-각 결정립계 및 억제된 재결정은 고온에서 우수한 인장 특성을 유지하는 데 기여합니다.
② 이 합금은 600도에서 약 290W/(m·K) 정도로 약간 감소하는 우수한 열전도율을 나타냅니다. 이는 잔류 bcc 나노규모 Cr 및 Zr-풍부 석출물과 고밀도 전위의 감소에 기인합니다.- 온도 증가에 따른 열전도도 감소는 지속적인 정적 회복과 정적 재결정화로 인해 과-시효, 석출물 응집, 결정 결함 및 역산란으로 인한 포논 산란이 발생합니다.
