CuCrZr lydiniai gali būti naudojami ne tik kambario temperatūroje, bet ir aukštoje{0}}temperatūroje. Tyrėjai iš Pekino bendrojo spalvotųjų metalų tyrimų instituto ir kitų institucijų tyrė vario lydinių, pagamintų lazeriniu miltelių sluoksniu (LPBF) aukštoje temperatūroje (600 laipsnių), tempimo ir šilumines savybes.
1,3D spausdinimas ir CuCrZr lydinio terminis apdorojimas
Šiame tyrime buvo naudojami CuCrZr milteliai, kurių dalelių dydis yra 10–69 μm, kad būtų galima spausdinti ant 316 l substrato naudojant žalią lazerinį spausdinimą.
Tiesioginis sendinimas terminis apdorojimas: 500 laipsnių × 1h, aušinimas krosnyje.
2, CuCrZr lydinio šilumos laidumas aukštoje{1}} temperatūroje
Temperatūros diapazone nuo 25 laipsnių iki 900 laipsnių LPBF pagamintų CuCrZr lydinių savitoji šiluminė talpa padidėjo nuo 0,38 J·g⁻¹·K⁻¹ iki 0,50 J·g⁻¹·K⁻¹; šiluminis difuziškumas (T) sumažėjo nuo 99 mm²·s⁻¹ iki 65 mm²·s⁻¹; o šilumos laidumas λ(T) sumažėjo nuo 329 W·m⁻¹·K⁻¹ iki 287 W·m⁻¹·K⁻¹.
3, LPBF paruoštų CuCrZr lydinių tempimo savybės aukštoje{1}} temperatūroje.
Kambario temperatūra: tempiamasis stipris (UTS): 585 MPa, pailgėjimas (EL): 14,4 %;
100 laipsnių: tempiamasis stipris sumažėja iki 482 MPa, o plastiškumas pagerėja, o pailgėjimas yra 18,0%;
300 laipsnių : lydinio stiprumas ir plastiškumas šiek tiek padidėja (UTS: 493 MPa, EL: 21,1%);
600 laipsnių: stiprumas ir plastiškumas pradeda mažėti vienu metu (UTS: 180 MPa, EL: 6,1%), tada įvyksta plastiškas -trapus perėjimas;
700 laipsnių : lydinio tempimo savybės labai pablogėja (UTS: 140 MPa, EL: 3,8%).
4, Gamybos metodo įtaka CuCrZr lydinio aukštos temperatūros savybėms.
5, esant aukštai -300–700 laipsnių temperatūrų diapazonui, tempimas
Šiame tyrime gautos savybės yra panašios į panašių priedais pagamintų CuCrZr lydinių savybes.
Kito tyrimo metu, esant žemesnei nei 300 laipsnių temperatūrai, CuCrZr lydinių, paruoštų lydant elektronų pluošto miltelių sluoksnį (EB-PBF), šiluminės savybės, neatsižvelgiant į tai, ar jie buvo paruošti, ar termiškai-apdoroti, buvo žymiai pranašesnės už lazerinio miltelių sluoksnio lydymosi (LPBF) mėginius. Mechanizmas yra toks:
①. Energijos sugerties skirtumas
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>80 %) nei artimųjų infraraudonųjų/žaliųjų lazerio spindulių (10–74 %).
②. Miltelių sluoksnio storio efektas
EB-PBF proceso sluoksnio storis (50–70 μm) paprastai yra didesnis nei LPBF (20–40 μm). Storesnis miltelių sluoksnis sumažina aušinimo greitį.
③.Mikrostruktūros raida: LPBF proceso metu pasikartojantis lydymasis ir kietėjimas sukuria didelį dislokacijos tankį, todėl liekamasis įtempis yra žymiai didesnis, palyginti su EB-PBF mėginiu.
④. Nuskaitymo strategijų skirtumai
C.EB-PBF naudoja paprastą 0 laipsnių / 90 laipsnių / 180 laipsnių sukimosi nuskaitymą, todėl gaunami stambūs, reguliarūs grūdeliai ir stiprus<100>pluošto tekstūra; o LPBF 67 laipsnių sukamasis skenavimas sukuria netaisyklingą, smulkiagrūdę{1}}struktūrą ir sudaro stiprią<110>pluošto tekstūra formavimo kryptimi.
Apibendrinant galima pasakyti, kad dėl bendro likutinio įtempio, kristalų orientacijos ir smulkių grūdelių struktūros poveikio LPBF{0}}paruošti lydiniai turi prastesnių šiluminių savybių, palyginti su EB-PBF pavyzdžiais, bet geresnes mechanines savybes.
6, Medžiagų gamybos sausos prekės
① CuCrZr lydinys pasižymi geromis tempimo savybėmis 600 laipsnių kampu (tempiamasis stipris UTS: 180 MPa, pailgėjimas EL: 6,1%). Dislokacijos-su-dislokacijos sąveika, didelio-tankio kūno-centruotos kubinės nanoskalės Cr ir Zr-turtingos nuosėdos, didelės-kampinės grūdelių ribos ir slopinama rekristalizacija padeda išlaikyti šias geras tempimo savybes aukštoje temperatūroje.
② Šis lydinys pasižymi puikiu šilumos laidumu, kuris šiek tiek sumažėja iki maždaug 290 W/(m·K) esant 600 laipsnių. Tai siejama su likusiomis bcc nanoskalės Cr ir Zr-turtingomis nuosėdomis ir didelio-tankio dislokacijų sumažėjimu. Šilumos laidumo sumažėjimas didėjant temperatūrai atsiranda dėl nuolatinio statinio atsigavimo ir statinio perkristalizavimo, dėl kurio per -senėjama, kaupiasi nuosėdos ir dėl kristalų defektų ir atvirkštinės sklaidos atsiranda fononų sklaida.
