CuCrZr legure se mogu koristiti ne samo na sobnoj temperaturi već iu okruženjima sa visokim{0}}temperaturama. Istraživači sa Općeg istraživačkog instituta za obojene metale u Pekingu i drugih institucija proučavali su zatezna i termička svojstva legura bakra proizvedenih laserskim slojem praha (LPBF) na visokim temperaturama (600 stepeni).
1,3D štampa i termička obrada CuCrZr legure
Ova studija koristila je prah CuCrZr veličine čestica od 10-69 μm za štampanje na podlozi od 316L koristeći zelenu lasersku štampu.
Termička obrada direktnog starenja: 500 stepeni × 1h, hlađenje peći.
2,Visoka{1}}toplotna provodljivost CuCrZr legure
U temperaturnom opsegu od 25 stepeni do 900 stepeni, specifični toplotni kapacitet CuCrZr legura pripremljenih LPBF povećao se sa 0,38 J·g⁻¹·K⁻¹ na 0,50 J·g⁻¹·K⁻¹; termička difuzivnost (T) smanjena je sa 99 mm²·s⁻¹ na 65 mm²·s⁻¹; a toplotna provodljivost λ(T) je smanjena sa 329 W·m⁻¹·K⁻¹ na 287 W·m⁻¹·K⁻¹.
3,Vlačna svojstva na-visoke temperature legura CuCrZr pripremljenih od strane LPBF-a.
Sobna temperatura: Vlačna čvrstoća (UTS): 585 MPa, Elongacija (EL): 14,4%;
100 stepeni: Vlačna čvrstoća se smanjuje na 482 MPa, dok se plastičnost poboljšava, a istezanje je 18,0%;
300 stepeni: Čvrstoća i plastičnost legure blago se povećavaju (UTS: 493 MPa, EL: 21,1%);
600 stepeni : Čvrstoća i plastičnost počinju da opadaju istovremeno (UTS: 180 MPa, EL: 6,1%), u kom trenutku dolazi do duktilne-krte tranzicije;
700 stepeni: Zatezna svojstva legure se značajno pogoršavaju (UTS: 140 MPa, EL: 3,8%).
4, Utjecaj metode proizvodnje na visoko{1}}temperaturna svojstva CuCrZr legure.
5, Unutar raspona visokih{1}}temperatura od 300-700 stepeni, vlačna
svojstva dobijena u ovoj studiji su uporediva sa onima sličnih aditivno proizvedenih CuCrZr legura.
U drugoj studiji, na temperaturama ispod 300 stepeni, termička svojstva CuCrZr legura pripremljenih topljenjem u sloju praha elektronskim snopom (EB-PBF), bez obzira da li su bile u pripremljenom ili termički{2}}tretiranom stanju, bile su značajno superiornije od onih uzoraka laserskog topljenja sloja praha (LPBF). Mehanizam je sljedeći:
①.Razlika u apsorpciji energije
Copper alloys have a much higher absorption rate for electron beams (>80%) od bliskih-infracrvenih/zelenih laserskih zraka (10–74%).
②. Efekat debljine sloja praha
Debljina sloja EB-PBF procesa (50–70 μm) je tipično veća od LPBF (20–40 μm). Deblji sloj praha dovodi do smanjene brzine hlađenja.
③.Evolucija mikrostrukture: Ponovljeno topljenje i skrućivanje tokom LPBF procesa stvara visoku gustinu dislokacije, što rezultira značajno većim zaostalim naprezanjem u poređenju sa EB-PBF uzorkom.
④.Razlike u strategijama skeniranja
C.EB-PBF koristi jednostavno 0 stepeni /90 stepeni /180 stepeni rotacijsko skeniranje, što rezultira grubim, pravilnim zrnima i jakim<100>tekstura vlakana; dok LPBF-ovo rotacijsko skeniranje od 67 stepeni dovodi do nepravilne, fino-zrnate strukture i formira jaku<110>tekstura vlakana duž pravca formiranja.
Ukratko, kombinovani efekti zaostalog naprezanja, orijentacije kristala i finozrnaste strukture rezultiraju LPBF-pripremljenim legurama koje imaju lošije termičke osobine u poređenju sa EB-PBF uzorcima, ali superiorne mehaničke osobine.
6, Materijal za proizvodnju suhe robe
① Legura CuCrZr pokazuje dobra vlačna svojstva na 600 stepeni (zatezna čvrstoća UTS: 180 MPa, izduženje EL: 6,1%). Interakcije dislokacije-na{5}}dislokacije,-centrirane kubične nanorazmjere Cr i Zr-taloga visoke gustine, velike-granice zrna i potisnuta rekristalizacija doprinose održavanju ovih dobrih vlačnih svojstava na visokoj temperaturi.
② Ova legura pokazuje odličnu toplotnu provodljivost, koja se blago smanjuje na približno 290 W/(m·K) na 600 stepeni. Ovo se pripisuje rezidualnim bcc nanorazmjerima Cr i Zr-bogatim precipitatima i smanjenju dislokacija visoke{4}}gustine. Smanjenje toplotne provodljivosti s povećanjem temperature je posljedica kontinuiranog statičkog oporavka i statičke rekristalizacije, što dovodi do prekomjernog-starenja, agregacije precipitata i raspršivanja fonona uzrokovanog defektima kristala i inverznim raspršenjem.
